이미지 센서 (CIS) 의 정의와 강자는?

CIS 란 CMOS IMAGE SENCOR 의 약자로, 카메라 렌즈로 들어온 빛을 디지털 신호로 변환하는 시스템 반도체를 의미합니다. 우선 빛은 '아날로그 신호' 입니다. 연속적인 특성을 지니는데요, 이것이 이미지센서(CIS)를 거치고 나게되면 디지털 신호(불연속적인)로 변하여 카메라에 저장됩니다. 다시 말해 'IMAGE' 라는 것은 디지털화된 신호의 집약체 라고 볼 수 있습니다. 아날로그를 디지털로, 3D를 2D로, 연속적인 것을 불연속적으로 바꾸는 의미를 포함한다고 볼 수 있습니다. 

한 마디로, ADC (Analog to Digital Circuit) 의 한 종류 입니다. 당연히, 본래 사물에 반사되어 나오는 빛신호를 디지털화 시키는 과정에서, 신호는 왜곡되기 때문에 타켓팅하는 사물의 빛 신호를 얼마나 잘 감지하고, 변환하고, 처리하는 능력이 이미지센서의 성능을 결정합니다. 이러한 성능이 좋을수록 흔히 말하는 '해상도'가 좋다고 표현을 하게 됩니다. 

 

이러한 이미지 센서의 선두주자로는 흔히 아는 일본의 '소니'와 한국의 '삼성'이 있습니다. 일본 카메라가 유명하다는 것은 모두 알지만, 집적도의 기술력은 삼성이 앞서고 있습니다. 그럼에도 불구하고 소니의 제품이 아직까지 많이 사용되는 이유는, 단순히 집적도의 기술력만으로는 '이미지가 좋다' 라고 볼 수 없기 때문입니다. 

 

예를 들어, 집적도가 높다라는 의미는 더욱 성능이 좋고 같은 공간에 더 많은 신호 처리가 가능하다는 이야기 인데요, 

이는 해상도가 좋다는 것입니다. 해상도의 크기가 클수록 좋다고 표현하며, 해상도가 크다는 것은 이미지를 표현하는 각각의 픽셀이 많다는 것입니다. 아래의 왼쪽그림은 10X10의 픽셀로 이미지를 표현하는 것이고, 오른쪽은 20X20 픽셀로 이미지를 표현하기 때문에 오른쪽 그림이 더 정교하고 선명하게 보일 것입니다. 

그럼에도 불구하고, 이미지 라는 것은 좀 더 복잡하게 표현됩니다. 픽셀의 개수가 많으면 좋지만, 모든 픽셀을 사용하지 않을 수도 있고, 각각 이미지에 대응하는 픽셀을 정교하게 컨트롤 하는 것 또한 각 회사의 기술력이기 때문에, 단순히 미세공정으로 작은 Chip을 만든다고 좋은 것은 아닙니다. 쉽게 말해 동그라미(원)를 표현할 때, 해상도가 높으면 선명하게 표현 할 수 는 있지만, 완벽한 원 모양을 나타내도록 적재적소의 픽셀을 컨트롤 하는 것은 다른 기술력이 필요 합니다. 

<해상도에 따른 이미지 표현>