세상을 보는 제 3의 눈, 스마트폰 카메라의 진화

스마트폰 기술 경쟁이 새로운 국면을 맞이했습니다. 스마트폰 제조 업체들은 기존의 구동 속도, 디자인 중심의 경쟁에서 벗어나 스마트폰에 탑재된 카메라 경쟁으로 눈을 돌리기 시작했는데요. 듀얼, 트리플, 헥사 등 ‘멀티카메라’부터 광학 줌 카메라까지, DSLR급 카메라에 이르기까지 끊임없이 진화하고 있는 스마트폰 카메라에 대해 알아보겠습니다.

한 대의 스마트폰에 카메라가 6개? ‘멀티 카메라’

우리가 사용하고 있는 스마트폰에는 최소 2개 이상의 카메라가 장착되어 있는데요. 보급형 스마트폰까지 대중화된 멀티카메라 트렌드가 빠르게 확산되며 카메라 수도 점차 증가하고 있는 추세입니다. 듀얼과 트리플은 기본이고, 전면에 2개, 후면에 3개, 총 5개의 카메라를 장착한 펜타 카메라도 어렵지 않게 찾아볼 수 있는데요. 삼성전자는 최근 출시한 ‘갤럭시 S10 5G’ 기종을 통해 전면 2개, 후면 4개의 카메라가 탑재된 헥사 카메라까지 선보였습니다. 그렇다면 스마트폰에 여러 개의 카메라가 필요한 이유는 무엇일까요?

스마트폰 카메라는 손바닥만한 스마트폰 안에 탑재되기 때문에 일반 카메라와 달리 크기의 제약이 있습니다. 또한 렌즈 탈부착이 어려워 용도에 따라 렌즈를 교체할 수도 없는데요. 이런 한계를 극복하기 위해 서로 다른 기능의 카메라를 여러 대 장착해 DSLR 카메라에 가까운 성능을 구현할 수 있게 된 것입니다.

DSLR 못지않은 광학 줌을 스마트폰에서, ‘망원 렌즈’

스마트폰의 모바일 프로세서가 여러 개의 카메라 렌즈를 컨트롤할 수 있게 됨으로써 업계에서는 ‘망원 렌즈’에 주목하기 시작했습니다. 망원 렌즈가 지원하는 광학 줌은 렌즈를 조절해 피사체를 확대하거나 축소하는 기능으로 주로 DSLR 카메라에서 이용할 수 있는 기능인데요. 이제 스마트폰에도 고성능의 망원 렌즈가 장착되며 먼 거리에 있는 피사체를 촬영할 때도 화질 저하 없이 선명한 이미지 구현이 가능해졌습니다.

전면 카메라를 숨겨라! ‘언더 패널 카메라’

최근 스마트폰에서는 전면이 화면으로 가득 차 있는 디자인을 쉽게 볼 수 있습니다. 스마트폰 제조사들은 화면이 차지하는 비율을 점점 더 높여 완성도 있는 100% 베젤리스 디스플레이를 구현하기 위해 홈 버튼과 전면 카메라 숨기기 경쟁에 돌입했습니다.

전면 카메라를 숨기는 방법도 다양합니다. 본체 안에 숨어있던 전면 카메라가 촬영 시에만 튀어 오르는 ‘팝업형’부터 본체 측면부에서 카메라가 나타나는 ‘측면 슬라이드형’, 전면 카메라 대신 후면 카메라를 셀피용으로 사용할 수 있도록 후면부에도 디스플레이를 장착한 ‘듀얼 디스플레이형’도 등장했습니다.

이 밖에도 더 넓은 디스플레이를 선호하는 소비자들의 요구에 따라 스마트폰에서 카메라가 차지하는 영역을 점점 더 좁혀가고 있는데요. 스마트폰 베젤(bezel)을 좁혀가는 노력에 이어 노치(Notch) 영역에 카메라를 적용했고, 이제는 디스플레이에 작은 카메라 홀(Hole)만 존재하는 형태로 발전해가고 있습니다. 향후에는 ‘언더 패널 카메라’ 형태로 홈 버튼이나 지문인식 센서를 디스플레이 내부에 탑재한 것처럼 화면 안쪽으로 카메라를 숨기는 데까지 이를 것으로 예상됩니다.

이렇게 제한된 영역에 고성능 카메라를 탑재하기 위해서는 고도의 모바일 이미지센서 기술이 요구됩니다. 작은 크기의 렌즈로도 더 밝고 선명한 사진을 제공하기 위해 미세한 픽셀에서 고해상도, 고감도 사진을 구현하는 이미지센서 기술은 계속 발전하고 있습니다.

카메라 트렌드에 따라 진화하는 삼성전자의 이미지센서 솔루션

스마트폰 카메라가 DSLR 카메라를 대체할 만한 고성능을 향해 진화하기 시작하면서 작은 칩 크기로 고화소를 구현할 수 있는 초소형 픽셀의 중요성이 커지고 있습니다. 삼성전자는 이러한 흐름에 발맞춰 지난 5월 초소형, 고화소 이미지센서 ‘아이소셀 브라이트 GW1’과 ‘GM2’를 공개했는데요.

‘아이소셀 브라이트 GW1’과 ‘GM2’는 삼성전자의 이미지센서 라인업 중 가장 작은 크기인 ‘0.8㎛(마이크로미터)’의 픽셀을 적용함으로써 손톱보다 작은 이미지센서에서 각각 6천4백만, 4천8백만 화소의 초고화소 사진 촬영을 가능하게 했습니다. 6천4백만의 초고화소 이미지센서로 줌 모드에서도 화질 저하 없이 선명한 이미지를 구현하고, 테트라셀 기술로 어두운 곳에도 밝은 사진을 제공합니다.

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삼성전자 DS부문은 스마트폰 카메라의 핵심 부품인 이미지센서에서의 기술 혁신을 거듭하고 있는데요. 스마트폰에서도 DSLR 카메라 수준의 이미지, 더 나아가 사람이 눈으로 보는 그대로의 이미지를 구현하기 위해 끊임없이 노력하겠습니다.