12-MP-Bildsensor für Smartphones von Samsung

Gleich zwei neue CMOS-Bildsensoren mit BSI-Technologie (Back Side Illuminated) für Smartphones, Tablet-PCs, Camcorder und ähnliche Geräte hat Samsung vorgestellt. Das Spitzenmodell S5K3L1 bietet eine Auflösung von 12 Megapixel, der S5K3H2 bietet immerhin acht Megapixel.

Beide Sensoren haben eine Größe von 1/3,2-Zoll und passen in 8,5 × 8,5 Millimeter große Autofokus-Kameramodule mit einer Bauhöhe von sechs Millimeter. Durch die unterschiedlichen Auflösungen unterscheiden sich die beiden Sensoren jedoch in der Größe der einzelnen Pixel: Der S5K3H2 hat – wie der im September vorgestellte, 1/4 Zoll große S5K4N5 – 1,4 Mikrometer große Pixel, beim S5K3L1 messen sie hingegen lediglich 1,12 µm. Den kleineren Pixeln und den daraus resultierenden Nachteilen beim Rauschverhalten könnte auch der Umstand geschuldet sein, dass lediglich der 8-MP-Sensor auch für den Einsatz in Camcordern vorgesehen ist. Die Rückseitenbeleuchtung (BSI) soll den Sensoren eine höhere Empfindlichkeit bescheren, um auch unter schlechten Lichtverhältnissen eine ansprechende Bildqualität liefern zu können.

In voller Auflösung erreicht der 12-MP-Sensor mit integrierten Pixel-Korrekturfunktion, die Abweichungen in Farb- und Luminanzverläufen kompensieren und so Bildverzerrungen reduzieren soll, eine Rate von 30 Bildern pro Sekunde. Beschränkt man sich hingegen auf Full-HD-Auflösung (1080p), sind Videoaufnahmen mit 60 Bildern pro Sekunde möglich. Für noch höhere Bildraten kann die Auflösung weiter gesenkt werden: 720p erlaubt 90 Bilder pro Sekunde und VGA 120 Bilder pro Sekunde.

Nicht ganz so schnell ist der S5K3H2. Er erreicht in voller Auflösung lediglich 15 Bilder pro Sekunde. Durch das senken der Auflösung sind aber auch hier Steigerungen möglich. Samsung gibt 30 Bilder pro Sekunde für Full HD, 60 für 720p und 120 für VGA an.

Der 12-MP-Bildsensor verfügt zusätzlich über ein optional nutzbares RGB-Weiß-Farbfilterarray. Dieses soll eine optimierte Empfindlichkeit bieten und zugleich das Rauschen reduzieren. Gegenüber herkömmlichen RGB-Farbfilterarrays sollen auf diese Art 30 Prozent hellere Bilder entstehen. Das RGB-Weißfilter arbeitet in Verbindung mit einem komplementären Logikchip (S5C73L1), der RGB-Weiß-Muster in RGB-Bayer für Back-End Bayer-ISP-Kompatibilität konvertiert. Der Logikchip bietet unter anderem Funktionen wie Lens-Shading-Korrektur, Image-Down-Scaling, Rauschreduzierung und eine „signifikant verbesserte Modulationsübertragungsfunktion zur Wiedergabe feiner Details“.

Muster des S5K3L1 mit 12 Megapixel sind bereits verfügbar und die Massenproduktion soll im dritten Quartal 2011 beginnen. Der S5K3H2 befindet sich ebenfalls in der Bemusterung und soll im zweiten Quartal 2011 in die Massenproduktion gehen. Samsung zeigt die beiden Sensoren neben anderen Lösungen derzeit auf dem Mobile World Congress in Barcelona, von dem wir vor Ort berichten.