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CCD/CMOS 이미지센서의 여러 가지

전문가 제언: ○ 디지털 카메라가 영상 기록장비에서 보편화되고 각 메이커마다 높은 화소수를 내세워 경쟁적으로 기업과 제품을 홍보하고 있는 실정에서 디지털 영상 시스템의 핵심부품인 CCD나 CMOS 이미지센서 자체의 기술 정보에 대한 공개를 쉽게 하지는 않을 것이다. 다만, 카메라의 제품 홍보를 위하여 이미지센서의 외형 규격과 화소수 정도만 공개될 뿐이다.

○ 어느 카메라를 막론하고 동 시대에 출시된 이미지센서가 가지는 화소 자체(픽셀)의 크기는 대동소이하다. 이는 아날로그 신호에서 디지털로 신호를 변환하는 과정에서 타임-제네레이터의 clock과 연계된 AD컨버터와 신호샘플링(CDS) 회로 및 디지털 신호처리회로(DSP)에 의해 화소수가 결정되기 때문이다. 또한 화소수가 높다고 해서 반드시 화질이 우수한 것은 아니며 최종 화질의 결정에는 화소수 외에도 다양한 변수가 있다.

○ 최근 우리나라 S사에서 휴대폰 탑재 모바일 카메라에 ×3배 줌 기능까지 있는 1,000만 화소 급의 디지털 카메라 신제품을 선보였다. 이 정도면 웬만한 중급 카메라 수준을 능가할만하다. 그러나 편리한 초소형 카메라의 작은 이미지센서는 화상 확대 시 선예도는 중급 카메라에 뒤지지 않는다고 하더라도 그 자체가 갖는 어쩌면 필연적인 광자 자체에서 발생하는 노이즈와 그 증폭현상으로 인해 화질은 떨어진다.

○ 아날로그 신호를 디지털화하기 위한 신호 처리과정과 광(光)이 이미지센서에 감지되는 순간부터 광자(光子) 자체가 발생시키는 노이즈 등이 최종 화질에 영향을 주게 되는데 실로 고급 기종인 DSLR(디지털 일안리플렉스 카메라)의 경우, 이미지센서의 면적은 보급형에 비해 크지만 화소수는 그다지 높지 않다. 이는 화질을 중시하는 고급 카메라에서 화소수의 증가에 따른 동률의 노이즈 증가와 신호 증폭 시 노이즈 신호도 함께 증폭되는 현상을 고려했기 때문일 것이다.

저자: Nobuaki Fujimura ; Masaharu Watanabe ; Yoshinori Takizawa
자료유형: 학술정보