S20 Ultra 搭載，三星 108MP 畫素感光元件 ISOCELL Bright HM1 技術釋疑

三星在前幾天正式公布了 2020 上半年的旗艦智慧手機 Galaxy S20 系列，其中主打專業照相的 Galaxy S20 Ultra 首度搭載了三星自家的 1 億 800 萬畫素感光元件「ISOCELL Bright HM1」，它是繼去年小米 MIX Alpha 搭載的 ISOCELL Bright HMX 後，三星的第二代 108MP 感光元件。


 

支援 Nona-binning 九合一畫素

與先前的 ISOCELL Bright HMX 相比，新的 ISOCELL Bright HM1 搭載了增強的「Nona-binning」畫素合併技術，「Nona」代表「九」的意思，「Nona-binning」就是九個合併成一個，通俗地說就是九合一；先前的 ISOCELL Bright HMX 則支援四合一畫素。

ISOCELL Bright HM1 感光元件的尺寸是 1/1.33 吋，在智慧手機上面已經算是巨型尺寸了；不過因為它的畫素達到 108MP，因此即使有 1/1.33 吋大底，但這樣一分下來，每個畫素的尺寸只有 0.8μm。而在支援「Nona-binning」九合一畫素後，感光元件可在明亮環境下拍攝 108MP 的高精細相片、而在昏暗環境下，感光元件可用 3X3 畫素做為一單位，融合成一個大畫素感光，因此可輸出畫素尺寸達 2.4μm 的 1200 萬畫素照片，三星聲稱，「Nona-binning」九合一畫素的進光量比起四合一畫素要高出兩倍以上。


▲ 透過「Nona-binning」九合一畫素技術，可將畫素尺寸提升到 2.4μm，大幅提升暗處環境進光量。


不過，在傳統感光元件上，合併的畫素愈多，就愈容易發生畫素之間的訊號交叉污染問題，導致拍攝出來的相片雖然明亮，但卻發生顏色偏差。而 ISOCELL Bright HM1 感光元件則使用了三星自家的 ISOCELL Plus 技術，它在感光元件的子畫素之間運用絕緣體隔開，並在彩色濾片層（Color Filter）使用 Fujifilm 所開發的材料，讓入射光線能夠反射到感光二極體上，在提升進光量的同時也避免畫素之間的訊號串擾（crosstalk）。


▲ 左邊是傳統的背照式感光元件剖面圖，子畫素之間的訊號可能會互相污染，造成假色情況；三星 ISOCELL 第一代技術在子畫素之間用絕緣體隔開，避免訊號流出到其他子畫素上。


▲ 而在第二代的 ISOCELL Plus 技術中，三星在彩色濾片層中加入了由 Fujifilm 所開發的材質，讓入射到濾片層的光線可以反射進感光元件內，進一步提升進光量。

 

支援 8K 錄影

ISOCELL Bright HM1 感光元件與上一代 HMX 相比，除了支援新的「Nona-binning」九合一畫素以外，另一個主要新功能就是支援 8K 錄影，是世界第一款支援 8K 錄影的智慧手機感光元件。它可支援最高 7680 x 4320 @ 24 fps 的影片錄製。

除此之外，由於它內建 108MP 畫素，因此感光元件本身可做到 3X 無損變焦，搭配長焦光學鏡頭可做到更高倍率的混合變焦；此外它也支援更快的 Super-PD 相位差對焦技術，可偵測對焦物體的距離並且準確對焦，也能對快速移動的物體追焦。另外 ISOCELL Bright HM1 感光元件支援即時 HDR 技術，在預覽介面下就可以看到 HDR 的效果，不必等到拍攝之後才透過後製而達成。