今年，三星半导体共斩获七项 CES 创新奖，再次展现半导体技术如何驱动行业革新，并在日常生活中发挥超越单个元器件的深远影响。作为获奖产品之一，ISOCELL HP5——行业内首款采用 0.5㎛ 超微像素的 2 亿像素图像传感器，并在影像类别中获得认可——彰显了三星在下一代图像传感器领域的前沿地位。
本次我们采访了这项创新背后的核心开发者：来自 Sensor Design Team 的洪锡勇 TL、Sensor PA Team 的金灿亨 TL，以及 Pixel Development Team 的金准五、Sensor Solution Team 的卞相佑工程师。
问. 能否先为我们简要介绍一下 ISOCELL HP5？
Seokyong Hong: 三星 ISOCELL HP5 是业内首款采用 0.5㎛ 像素的 2 亿像素移动图像传感器，也是目前最小的像素尺寸。它支持旗舰智能手机所需的先进影像能力，从超高分辨率拍摄到增强的变焦性能，再到单帧 HDR。由此，用户能够在各种光线环境下拍摄清晰细腻的影像，在每个场景中都保持稳定的画质表现。
问. 像素越小通常越难吸收光线。ISOCELL HP5 在设计上做了哪些创新来克服这一挑战？
Chanhyung Kim: 为了应对 0.5㎛ 像素带来的感光难题，我们从 ISOCELL HP5开发初期就引入多项创新。通过采用 DCC（Deep Trench Isolation Center Cut）结构、高灵敏度 DTI（High-S）、TiO₂¹⁾和 HRI²⁾ 微透镜，我们让像素在极小尺寸下依然能高效聚光，并维持满阱容量（FWC）。其中，High-S 进一步强化传统 DTI 结构，提高光反射效率。借助这些结构性提升，我们成功突破了小像素在聚光方面的限制。
问. HP5 采用了多项先进技术，其中的DCC 结构对画质的提升有哪些影响呢，用户在实际使用过程中能感受到哪些明显变化？
Junoh Kim: ISOCELL HP5的DCC 结构能够确保光电二极管（PD）的进光区域，而 FDTI（前置深沟隔离）则在垂直方向扩展 PD 体积，使其能接收更多信号。D-VTG（双垂直传输栅极）提高了电子向浮动扩散节点（FD）的传输效率。这些设计帮助小像素在极小空间中仍保持稳定的 FWC。
得益于 DCC 结构，我们提高了器件的转换增益（CG），让低光环境下的成像更加清晰细腻。暗光照片中常见的颗粒感（噪点）也因此显著减少，并进一步提升像素感光度，使传感器能捕获更多光线。
Sangwoo Byeon: HDR 表现是用户最容易直观感受到的提升。ISOCELL HP5 支持 13-bit 输出，呈现更丰富的色彩组合与细节。通过 1:8 CG 结构，HP5 拥有更宽的动态范围，能够同时捕捉明亮与暗部区域。它还能同时记录长、短曝+G6光，即使拍摄运动主体也能获得清晰影像。
Seokyong Hong: 值得一提的是，在实现强大 HDR 性能的同时，HP5 仍保持低功耗设计。尽管像素数量大幅提升，传感器仍能高效运行，并支持单帧 14-bit HDR 和交错式 HDR。在预览模式下，其功耗比前代产品³⁾降低约 20%，有效延长电池续航，同时维持高水准画质。
问. 在开发和整合 0.5㎛ 像素与多项先进技术的同时，我们遇到过哪些难关？又是如何克服的？
Junoh Kim: 随着像素不断缩小，元件和布线需要在更加有限的空间中布局，这使设计复杂度大幅提高。在保持制造工艺稳定性的前提下寻找最优布局，是我们面临的最大挑战之一。为了在既有架构与全新像素结构之间取得平衡，我们进行了大量微调和反复验证。
Chanhyung Kim: 像素缩小也意味着进光量减少，会直接影响性能。为此我们引入了新材料和结构增强技术，以最大化聚光能力。有些变更甚至带来预期外的副作用，我们不得不从根本上重新审视并反复推敲整个工艺流程。这是真正意义上的跨团队协作成果，也正因为如此，我们得以成功推出业内首款采用 0.5㎛ 像素的图像传感器——ISOCELL HP5。
问. 随着像素变小，传感器整体尺寸也会缩小。这对移动设备设计带来了哪些影响？
Sangwoo Byeon: 0.5㎛ 像素基于 1/1.56 英寸光学格式进行优化，这一尺寸原本多用于 50MP 传感器。而在 HP5 中，我们在维持轻薄模组的同时实现了 2 亿像素，使其非常适合用于智能手机的长焦摄像系统。
Seokyong Hong: 在高端智能手机中，变焦性能愈发重要。纤薄模组有助于保持设备整体的轻薄设计，同时在高倍率变焦下仍能提供稳定的高质量成像。
问. 在更小像素和更高分辨率的发展趋势下，未来图像传感器技术将朝哪些方向演进？
Seokyong Hong: 对小型化、高分辨率传感器的需求将持续增长，同时用户对 HDR 的期待也不断提升。未来的 HDR 技术将持续演进，以更好地应对真实光线环境下的挑战。
Junoh Kim: 未来的技术发展将继续聚焦用户在移动端的真实痛点——在暗光场景降低噪点、在强光环境扩大动态范围，并进一步推进像素微缩和分辨率提升。这些持续的进步将定义下一代移动影像体验。
Chanhyung Kim: 我们的终极目标是研发能超越人眼的传感器。我们将继续在像素微缩与光线捕获效率上突破，实现即使在复杂光线下也能保持清晰准确的成像。ISOCELL HP5 只是我们突破图像传感器边界的起点。
ISOCELL HP5 不仅带来超高分辨率，还实现了更紧凑的相机模组、更宽的动态范围和更出色的暗光表现，为日常手机摄影提供全面升级。作为 CES 创新奖® 获奖产品，三星 ISOCELL HP5 将于 2026 年 1 月 6 日至 9 日在拉斯维加斯会展中心展出。
揭开 ISOCELL HP5 的面纱：0.5㎛ 像素技术新突破
* 所示图像仅用于说明目的，可能与实际产品不完全一致。 图像经过数字编辑、修改或增强处理。
* 所有产品规格基于内部测试结果，并可能因用户系统配置而有所不同。 实际性能可能因使用条件与环境而异。
1) 二氧化钛（Titanium Dioxide）材料，可提升反射与吸收效率，从而减少光损失。
2) 高折射率镜头（High Refractive Index Lens），通过更有效地聚焦光线，提高像素内部的光吸收效率。
3) 与 ISOCELL HP2、ISOCELL HP3、ISOCELL HP9 对比，节能幅度因产品而异。
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