Rauscharme Handyfotos dank neuer Sensortechnik

Samsung hat eine neue Sensortechnik vorgestellt, die für bessere Smartphone-Fotos unter ungünstigen Lichtbedingungen sorgen soll. Das Sensormodul wird lichtempfindlicher und zugleich schlanker, hat aber auch weniger Pixel.

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Die Kameramodule im Smartphone dienen immer häufiger dazu, sich von der Konkurrenz abzusetzen. So haben Nokia und Sony ihren Mobilgeräten hochauflösende Kamerasensoren spendiert. Samsung will jetzt einen anderen Weg gehen und statt hoher Auflösung möglichst rauscharme und farbstarke Bilder auch unter schlechten Lichtbedingungen ermöglichen.

In Samsungs Isocell-Technik werden die einzelnen Pixeln des CMOS-Sensors mit kleinen Barrieren gegeneinander abgegrenzt.

(Bild: Samsung)

Dazu haben die Koreaner eine neue Sensortechnik namens Isocell angekündigt. Sie nutzt die bereits seit etlichen Jahren bekannte Back Side Illumination (BSI), bei der die Pixelelektronik unter der lichtempfindlichen Schicht liegt. Dadurch vergrößeret sich die effektiv nutzbare lichtempfindliche Fläche. BSI verbessert bereits die Lichtempfindlichkeit gegenüber der frontseitigen Belichtung (Front Side Illumination, FSA). Durch die immer höhere Auflösung und damit immer kleineren Pixel steigt allerdings das Übersprechen zwischen den Pixeln – und damit das Grundrauschen. Mit der Isocell-Technik setzt Samsung nun physikalische Barrieren zwischen die einzelnen Pixel. Die Barrieren sollen das Übersprechen reduzieren und die Ladekapazität der Pixelsensoren (Full Well Capacity) steigern.

Indem sie den Crosstalk um 30 Prozent verringern, können die Isocell-Pixel laut Samsung bis zu 30 Prozent mehr Ladungen speichern als herkömmliche BSI-Pixel. Hierdurch sollen sich insbesondere die Bildschärfe, die Farbtreue und die Dynamik verbessern.

Durch den geringeren Crosstalk verbessert sich die Dynamik besonders in lichtkritischen Bereichen.

(Bild: Samsung)

Zusätzlich sammeln die gegeneinander isolierten Isocell-Pixel das Licht aus größeren Einfallswinkeln: Das Kameramodul fällt dünner aus und somit ließ sich laut Samsung der CRA-Kegel (Chief Ray Angle) um 20 Prozent aufweiten. Die geringere Bautiefe ist natürlich gerade für Smartphones besonders interessant. Damit das Rauschen wirklich gering bleibt, hat Samsung die Auflösung des Isocell-Sensors auf acht Megapixel reduziert.

Das erste Modul mit der neuen Isocell-Technik soll 1,12 Mikrometer kleine Pixel auf einem Sensor mit 1/4-Zoll-Format integrieren und ab dem vierten Quartal 2013 in die Serienfertigung gehen. In welchen Geräten man den neuen Sensor namens S5K4H5YB finden wird, verrät Samsung nicht. (uk)