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揭开 ISOCELL HP5 的面纱:0.5㎛ 像素技术新突破

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一张照片或一段短视频,已经成为我们日常生活的语言。智能手机的相机不再只是工具,而是创作与沟通的核心。因此,每当新一代智能手机发布,人们的关注点往往集中在影像能力上:更高的分辨率、更纤薄的模组、更明亮的暗光表现,以及远距离下依旧清晰的变焦体验。年复一年,移动影像不断突破边界。在所有的技术进步中,“超高分辨率”和“像素微型化”已成为推动创新的两大关键。

旗舰智能手机对 2 亿像素传感器的快速采用,正是这一趋势的体现。它们带来更清晰的细节、更稳定的变焦性能,并在低光环境下显著降低噪点,重新定义了用户的影像体验。如今的挑战已不仅仅是提升像素数量,而是要在更轻薄优雅的设计中实现卓越的画质。三星早已洞察这一需求,率先在像素结构与电路设计上不断创新,其成果正是 ISOCELL HP5。
 

ISOCELL HP5 开发团队成员站在灰色背景前,双臂交叉微笑合影,展现推动先进图像传感器技术创新的团队自信与合作精神。
The developers of ISOCELL HP5 – Joonha Hwang, Junoh Kim, Jesuk Lee, Seokyong Hong
ISOCELL HP5 开发团队成员站在灰色背景前,双臂交叉微笑合影,展现推动先进图像传感器技术创新的团队自信与合作精神。
The developers of ISOCELL HP5 – Joonha Hwang, Junoh Kim, Jesuk Lee, Seokyong Hong


更小像素,更强感光——FDTI 与双垂直传输栅极

ISOCELL HP5 实现了全新的0.5㎛、2亿像素传感器,将移动影像创新推向新高度。传统上,像素缩小往往意味着感光能力下降和性能妥协,但 HP5 打破了这一刻板印象:它通过先进的像素技术,在超小像素下同时提升了灵敏度与画质。

两张对比像素结构的示意图。左图为 BDTI TG 设计,右图为 FDTI D-VTG 结构,具有更深的隔离层和双垂直传输栅,可在光照下收集更多电子,从而提升图像细节与亮度。
两张对比像素结构的示意图。左图为 BDTI TG 设计,右图为 FDTI D-VTG 结构,具有更深的隔离层和双垂直传输栅,可在光照下收集更多电子,从而提升图像细节与亮度。


核心技术包括 FDTI(前置深沟隔离) 与 D-VTG(双垂直传输栅极)。FDTI 在像素间建立深度隔离结构,有效减少光串扰,使 0.5㎛ 像素依然能够高保真地捕获光线,从而收集更多电子,实现清晰锐利的成像。

与此同时,D-VTG 通过在单个像素中引入两个传输栅极(区别于传统单栅结构),能够更稳定地存储更多光子,并高效传输至浮动扩散节点(FD),完成电荷到信号的转换。通过优化这一关键环节,ISOCELL HP5 的满阱容量(FWC)相比单栅结构提升约 66%,在强光场景下实现更出色的色彩还原,并有效降低噪点。

更多关于三星像素技术的细节,请参见以下链接。像素技术
 

优化暗光表现—DCC 结构

在明亮环境中,FDTI 与 D-VTG 提升了电荷存储能力,而在低光条件下,ISOCELL HP5 通过 DCC(DTI Center Cut)结构 显著降低噪点。 DCC 在四个光电二极管之间开设部分隔离区域,从而提升相位检测自动对焦(PDAF)的性能,并整合 FD 区以增强转换增益(CG),直接减少随机噪声(RN)。此外,三星还通过进一步的转换增益增强工艺来进一步降低随机噪声(RN),与未采用该工艺的情况相比,CG 额外提升约 10–20%。

两种像素结构的对比图。左图显示传统设计,光电二极管之间存在量子效率损失;右图为 DCC 结构,通过微小开口连接光电二极管,可提升光线捕获能力与对焦精度。
两种像素结构的对比图。左图显示传统设计,光电二极管之间存在量子效率损失;右图为 DCC 结构,通过微小开口连接光电二极管,可提升光线捕获能力与对焦精度。


因此,与上一代 2 亿像素产品相比¹,ISOCELL HP5 的低光噪声性能大幅改善。即便是 0.5㎛ 的超小像素,也能清晰记录夜空中的每一颗星辰,让用户在昏暗环境下依然分享细腻的美好瞬间。
 

从广角到长焦的全场景适配

凭借结构与工艺上的双重突破,ISOCELL HP5 能在从广角到长焦的各类焦段下都提供稳定高质的成像。其 Tetra²pixel 技术 可在多种模式下灵活切换:

· 200MP 超高清模式(0.5㎛)
· 50MP 平衡模式(1.0㎛)
· 12.5MP 明亮模式(2.0㎛)

这种像素合并的灵活性不仅/能适配不同的拍摄条件,还支持无损的 最大 4 倍传感器内变焦²。当与 3 倍长焦模组 搭配时,HP5 可实现 高达 12 倍变焦,依旧保持细节清晰,画质自然。
 

展示在不同光照条件下像素合并模式的示意图。左图为弱光环境下的 2.0㎛ 12.5MP 模式,中间为均衡光线下的 1.0㎛ 50MP 模式,右图为强光环境下的 0.5㎛ 200MP 模式,彩色方格表示像素的组合方式。
展示在不同光照条件下像素合并模式的示意图。左图为弱光环境下的 2.0㎛ 12.5MP 模式,中间为均衡光线下的 1.0㎛ 50MP 模式,右图为强光环境下的 0.5㎛ 200MP 模式,彩色方格表示像素的组合方式。


由 AI 完善的 200MP 体验


如果说硬件进步奠定了新一代影像体验的基础,那么 AI 则是其点睛之笔。领先的智能手机厂商如今都在打造专属的 AI 相机引擎,它们在每一张照片和视频中都发挥关键作用:动态识别场景、实时调整色彩与曝光,并进行智能优化。

ISOCELL HP5 集成了 端到端(E2E)AI 重排算法,将超高分辨率与 AI 优化结合,输出更加清晰纯净的影像。尤其值得一提的是,它解决了 200MP 普及过程中的最大难题——重排与 ISP 处理延迟。通过显著降低处理时延,HP5 可在平均 两秒内完成处理(具体取决于 AP 性能),让 200MP 拍摄真正从“等待游戏”变成人人可享的即时体验。


由 0.5㎛ 像素驱动的轻薄创新

在当今智能手机市场,设计与影像同等重要。尤其是高端设备,正在不断追求更薄、更精致的相机模组。作为全球首款实现 0.5㎛ 像素、2亿分辨率的传感器,ISOCELL HP5 基于 1/1.56 英寸光学格式 优化设计,使模组在保持纤薄的同时,依然保有出色的细节表现。

长期以来,在口袋设备中获得媲美单反的清晰度似乎是一个不可能的梦想,因为“小尺寸”与“高性能”常被认为是不可兼得的矛盾体。三星正面突破了这一限制,凭借数十年的像素微缩与传感器设计经验,最终实现了 ISOCELL HP5。

ISOCELL HP5产品页面

ISOCELL HP5 开发团队成员站在灰色背景前,手托下巴微笑合影,展现推动图像传感器创新的专业与自信。
The developers of ISOCELL HP5 – Hyeonsu Bae, Sangwoo Byeon, Jeehong Lee, Changhee Woo
ISOCELL HP5 开发团队成员站在灰色背景前,手托下巴微笑合影,展现推动图像传感器创新的专业与自信。
The developers of ISOCELL HP5 – Hyeonsu Bae, Sangwoo Byeon, Jeehong Lee, Changhee Woo


ISOCELL HP5 不仅是像素微缩的重要里程碑,更是未来图像传感器创新的蓝图。基于这一成就,三星将继续推动技术边界,确保人们生活中的每一刻都能以生动而持久的影像被记录与分享。


* 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) ISOCELL HP1
2) 支持通过硬件 Remosaic 实现 2 倍变焦,通过软件 Remosaic 实现 4 倍变焦。