Samsung ISOCELL HM3: 108-Megapixel-Sensor mit besserem Autofokus und 12 Bit

Im Galaxy S21 Ultra verbaut Samsung einen neuen Kamerasensor mit 108 Megapixeln. Den ISOCELL HM3 bietet Samsung aber nicht nur der eigenen Smartphone-Sparte, sondern auch anderen Herstellern an. Der Sensor bietet einen neuen Autofokus, der 50 Prozent genauer arbeiten soll. Bei HDR soll die Ausgabe in 12 Bit erfolgen.

Zur Vorstellung des Galaxy S21 Ultra war noch nicht klar, welcher 108-Megapixel-Sensor genau in dem Smartphone zum Einsatz kommt, die Rede war lediglich von einer neuen Generation. Samsung bringt mit der Ankündigung des ISOCELL HM3 Licht ins Dunkel und kündigt auch an, dass sich der Sensor in der Massenproduktion befindet. Samsung bietet die Sensoren der eigenen Smartphone-Sparte, aber auch weiteren Herstellern an. Ein bekannter Abnehmer der vorherigen 108-Megapixel-Generation ist Xiaomi.

Super PD Plus für besseren Autofokus

Mit der Ankündigung der 3. Generation 108-Megapixel-Sensor geht Samsung auf weitere Veränderung als während der Präsentation des Smartphones ein. Super PD Plus, wobei „PD“ für den Autofokus per Phasenvergleich (Phase Detection) steht, soll beim ISOCELL HM3 die Genauigkeit des Autofokus mittels Mikrolinsen über den Fokuspunkten im Sensor um 50 Prozent im Vergleich zur vorherigen Generation (ISOCELL HM2) verbessern. Objekte in Bewegung sollen damit schärfer erfasst werden können, außerdem verspricht Samsung eine bessere Leistung unter schwierigen Lichtbedingungen.

Smart ISO Pro soll 12-Bit-HDR-Aufnahmen erzeugen

Auf Sensorebene integriert der ISOCELL HM3 einen neuen HDR-Modus namens Smart ISO Pro. Smart ISO Pro erstellt simultan statt hintereinander zwei Aufnahmen mit unterschiedlicher Empfindlichkeit (ISO) und fügt diese zu einer 12-Bit-HDR-Aufnahme zusammen. Während des Unpacked-Streams sprach Samsung von zwei simultanen 10-Bit-Frames, die zu einer 12-Bit-Aufnahme zusammengefügt werden, ohne jedoch Details zu nennen. Die Technologie soll keine hintereinander gestaffelten Aufnahmen mehr benötigen und so vor allem die Bewegungsunschärfe reduzieren. Smart ISO Pro soll bei Aufnahmen mit unterschiedlichen Lichtbedingungen, etwa am Ende eines Tunnels oder bei der Ausleuchtung von hinten in Richtung der Kamera zum Einsatz kommen.

Unter sehr guten Lichtbedingungen arbeitet der Sensor im Galaxy S21 Ultra mit der vollen Auflösung von 108 Megapixeln. Dann werden alle der 108 Millionen Pixel für das sogenannte „Demosaicing“ oder „Debayering“ genutzt. Bei diesem Prozess wird den einzelnen Pixeln, die mittels Bayer-Matrix Rot, Grün oder Blau sehen, über einen Algorithmus ein Farbwert zugewiesen, indem jeder Pixel mit seinen zwei Nachbarn verglichen und die zwei fehlenden Farben ermittelt werden. Auf dem Blog der iOS-Kamera-App Halide wird der Prozess mit Bezug auf Apple ProRAW beschrieben. Samsungs neuer Algorithmus nutzt für diesen Prozess zweimal mehr Pixel als zuvor.

12 statt 108 Megapixel bei schlechten Lichtbedingungen

Unter schlechten Lichtbedingungen kann der Sensor das Nona-Binning durchführen, um neun Pixel zu einem Pixel zusammenzufassen. Statt der normalerweise vorliegenden Kantenlänge von 0,8 μm pro Pixel entspreche dies einem Sensor mit nur noch 12 Megapixeln bei dann jedoch 2,4 μm Kantenlänge pro Pixel. Der ISOCELL HM3 unterstützt den fließenden Wechsel zwischen 108 und 12 Megapixel.

Letztlich will Samsung auch den Stromverbrauch reduziert haben. Im Vorschaumodus mit aktiviertem Sucher sei dieser um 6,5 Prozent verringert worden.