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스마트폰 카메라, 화소 보다 화질

2014. 06. 25.

스마트폰 카메라 경쟁이 고화소 중심에서 화질 경쟁으로 이동하고 있다. 보정 기능 및 주변 부품과의 연동성 강화를 통한 고화질 구현에 나서고 있는 것.

지난달 출시된 최고급 스마트폰 G3는 1300만화소를 유지하면서 손떨림 보정(OIS) 기능을 강화하고 듀얼 LED 플래시와 레이저 오토포커스 기능까지 적용해 카메라 성능을 강화했다. 이외 다수의 글로벌 스마트폰 제조업체들도 신제품에 OIS 등 화질 보정 기능을 적용할 전망이다.

스마트폰 카메라는 지난해 까지만 해도 화소 수가 화질 및 기술 척도로 간주됐다. 실례로 카메라 화소는 2007년 500만, 2009년 800만, 2012년 1300만화소까지 빠르게 고사양화 되었다.

반면 스마트폰 카메라는 화소가 높아질수록 부품이 커지는 경향이 있고 이미지 용량도 증가해 저장공간 및 전송속도에 영향을 미친다. 특히 스마트폰 슬림화 추세 속에 두꺼운 카메라 부분만 튀어나와 디자인 완성도를 떨어트릴 우려도 있다.

LG이노텍(대표 이웅범)은 동일한 카메라 화소와 모듈 크기를 유지하면서 선명도를 높이는 카메라모듈 기술로 스마트폰 카메라 시장을 선도하고 있다.

카메라모듈은 스마트폰, 태블릿PC 등 IT기기에서 사진•동영상 촬영을 할 수 있도록 렌즈•센서 등을 합해 만든 초정밀 부품이다.

이 회사는 지난해 세계 최초로 두께 5.7밀리미터(mm) 초슬림1300만화소 OIS 카메라모듈을 양산한 데 이어 올해는 듀얼 LED 플래시를 선보였다. 또한 레이저 오토포커스 등 카메라 관련 부품과의 연동성도 최적화 했다.

■ OIS 기능으로 카메라 떨림에도 정밀하게 초점 유지

LG이노텍은 G3에 빛이 적은 실내에서도 선명한 사진을 촬영할 수 있도록 광학식 손떨림 보정(OIS, Optical Image Stabilizer) 기능을 담은 1300만화소 카메라모듈을 적용했다.

OIS 기능은 디지털카메라 중에서도 DSLR(Digital Single-Lens Reflex) 카메라 등 전문가용에 쓰이는 광학 기술이다. 카메라의 움직임에 따라 렌즈가 사람 눈처럼 미세하게 움직여 초점을 맞춰가는 기능을 말한다. 이 기능으로 사용자의 손떨림이나 주변 환경의 흔들림에 대응해 빠르고 정밀하게 초점 상태를 유지할 수 있다.

스마트폰 카메라는 일반 카메라와 달리 빛을 받아들이는 렌즈의 크기가 작다. 어두운 곳에서 작은 렌즈로 찍으면 빛의 양이 부족해 이미지가 흔들린다. LG이노텍은 OIS 기술을 적용해 상대적으로 오랫동안 빛을 받아들일 수 있도록 함으로써 스마트폰 카메라의 한계를 극복했다.

특히 LG이노텍은 첨단 기능을 적용하고도 두께가 5.7mm인 초슬림 카메라모듈을 구현했다. 이 회사의 초정밀 모터 제어 기술과 광학설계 기술을 융•복합해 부품들을 소형화하면서도 성능을 정확히 낼 수 있도록 세밀하게 배치시켰다.

■ 듀얼 LED 플래시로 고선명•자연색감 이미지 촬영

G3에는 스마트폰 카메라에 최적화된 LG이노텍의 듀얼 LED 플래시가 장착됐다. 듀얼 LED 플래시는 야간이나 실내 등 빛이 부족한 저조도(低照度) 환경에서도 선명하고 자연스러운 색감의 사진을 촬영할 수 있도록 특성이 다른 2개의 LED를 적용한 고성능 발광 장치다.

이 회사 듀얼 LED 플래시는 밝기가 기존 대비 최대 40% 이상 밝고 자연색과 유사한 색재현 수준을 나타내는 연색지수(Color Rendering Index)도 기존 대비 20% 향상시켜 80에 이른다.

LG이노텍은 촬영 환경에 따라 최적의 색감과 디테일이 표현될 수 있도록 플래시에 색온도가 다른 주광색과 전구색의 두 종류 LED를 적용했다. 색온도는 빛의 색감을 나타내는 수치로서 형광등 빛과 유사한 주광색은 6000켈빈(K, Kelvin) 수준이고 백열등 빛과 같은 황색의 전구색은 2600K 내외다.

아울러 이 회사는 LED의 밝은 빛을 피사체에 고르고 넓게 확산시키는 광학 기술을 적용하고도 최적 설계를 통해 두께가 2mm에 불과한 슬림형 듀얼 LED 플래시를 구현했다.

■ 레이저 오토 포커스와의 연동성 강화해 초고속 자동초점 구현

LG이노텍은 OIS 카메라모듈의 핵심부품 사양을 한 단계 올려 G3에 장착된 초고속 자동초점 기능인 레이저 오토 포커스(Laser Auto Focus)와의 연동성을 극대화했다.

G3 OIS 카메라모듈은 레이저 오토 포커스의 레이저 빔을 통해 수집한 피사체 데이터를 활용해 초점을 조절한다. 특히 빛이 부족한 환경에서도 초점을 빠르게 맞춰주는 강점이 있다.

LG이노텍은 한발 앞서 차별화된 제품을 선보이며 카메라모듈 글로벌 일등 지위를 한층 강화하고 스마트폰뿐 아니라 자동차용 카메라모듈 등 다양한 분야에서 혁신 제품을 지속 출시해 나갈 계획이다.

시장조사업체 리서치 인 차이나(Research in China) 2013에 따르면 이 회사는 지난해 카메라모듈사업에서만 매출 23억 9천만 달러를 기록, 시장점유율 17%를 차지해 세계 1위를 기록했다. 2011년부터 3년 연속 세계 시장을 선도하고 있다. 글로벌 카메라모듈 시장규모는 2010년 77억 1천만 달러에서 2013년 137억 1천만 달러로 대폭 성장했으며 올해는 146억 달러까지 증가할 전망이다.

※ CMOS(Complementary Metal–Oxide–Semiconductor, 상보성금속산화물반도체): 카메라모듈에 적용되는 이미지센서 중 하나다. 전력 소모량이 적고 회로집적도가 높아 크기를 줄일 수 있어 주로 모바일 기기용 카메라모듈에 적용된다.

<사진설명>

사진1) LG이노텍 초슬림 1300만화소 OIS 카메라모듈

사진2) LG이노텍 1300만화소 OIS 카메라모듈 및 듀얼 LED 플래시로 촬영한 이미지와 일반 1300만화소 카메라모듈 및 싱글 LED 플래시로 촬영한 이미지 비교


사진3~4) LG이노텍 1300만화소 OIS 카메라모듈과 듀얼 LED 플래시가 적용된 최고급 스마트폰 G3

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