소니, 차량 실내 카메라용 500만 화소 센서 'IMX775' 상품화 나서

(씨넷코리아=신동민 기자) 소니세미컨덕터솔루션 주식회사(이하, SSS)는 업계 최소 수준인 2.1µm화소를 사용하여, RGB와 IR 이미지를 하나의 칩으로 촬영할 수 있는 약 500만 화소의 CMOS 이미지 센서(이하 RGB-IR 이미지 센서) ‘IMX775’를 차량 실내 카메라용으로 상품화한다고 10일 밝혔다.

이 신제품은 약 500만 유효 화소의 높은 해상도를 갖추고 있어 운전자 및 탑승자를 포함한 차량 실내를 광각으로 촬영할 수 있다. 또한, 가시광(RGB)과 940nm 근적외선(NIR) 영역 모두에서 고화질 이미지를 단일 칩으로 구현하며, 업계 최고 수준의 근적외선 감도 및 RGB 다이내믹 레인지를 제공한다.

본 제품은 소니의 독자적인 픽셀 구조를 사용하여 업계 최소의 2.1µm 픽셀 크기와 근적외선(이하, NIR)파장에서의 업계 최고 수준의 감도를 동시에 실현했다. 소형화된 픽셀은 약 500만 화소의 해상도와 넓은 시야각을 제공해 단일 칩으로 차량 실내의 운전자, 탑승자 모두를 모니터링할 수 있다. 게다가 NIR에 있어서의 높은 양자 효율(Quantum Efficiency, QE)은 낮은 조도의 환경이나 시간대와 상관없이 운전자의 시선 방향 및 탑승자 상태를 고정밀도로 인식하는 것에 기여한다. 또한 롤링 셔터 방식과 글로벌 셔터 방식을 하이브리드로 구동해, 업계 최고※인 110dB의 다이나믹레인지를 제공한다. 또한, 새로운 신호 처리 알고리즘을 통해 RGB픽셀에서 NIR성분을 On-chip 처리를 통해 제거하여, 우수한 색 재현력을 실현한다. 

픽셀 내부에 피라미드 배열 구조를 적용하여, 소형 픽셀 크기에서도 양자 효율(빛을 전자로 변환하는 효율)을 향상시켰다. 또한, 픽셀 구조를 최적화하여 포토 다이오드 용량을 더욱 증가시켰다. 입사광을 회절시켜 흡수율을 높이는 방식으로 2.1µm의 작은 픽셀 크기에서도 940nm파장에 대해 35%의 높은 양자효율을 실현하고 있다. 유효 약 500만화소의 해상도는 차량 내부 전체를 고화질로 모니터링할 수 있게 하며, 향상된 저조도 감도를 통해 운전자의 시선 방향 등 다양한 요소를 정밀하게 인식할 수 있다. 

IMX775는 RGB/NIR 고화질 이미지를 구현하기 위해 하이브리드 노출 방식을 사용했다. RGB 이미지에서는 롤링 셔터 방식과 On-chip 이미지 처리를 결합하여 업계 최고 수준의 110dB 다이나믹 레인지를 달성하였으며, 이로 인해 밝기 차이가 큰 차량 내부에서도 고품질의 RGB 이미지를 생성할 수 있다. 뿐만 아니라 NIR 이미지에서는 글로벌 셔터 방식과 높은 NIR 감도를 통해 운전자의 시선 방향, 눈 깜빡임과 같은 움직임을 정밀하게 인식한다.

일반적으로 RGB/NIR센서는 RGB픽셀에 원치 않는 NIR(근적외선) 성분이 포함되어 색 재현이 부정확해질 수 있다. 그러나 본 제품은 독자적인 알고리즘을 적용한 신호 처리 회로를 사용하여 NIR성분을 제거함으로써 NIR 조명 환경에서도 우수한 색 재현성을 제공한다. 또한 NIR 이미지 해상도를 향상시키기 위한 업스케일링과 각 프레임에서 임의의 픽셀 영역을 추출하여 출력하는 컨텍스트 스위칭 기능을 통해 외부 ISP 없이도 시스템 전체를 소형화할 수 있다.

소니는 양산 시작 전까지 자동차 신뢰성 테스트 표준인 AEC-Q100 Grade 2를 획득할 계획이다. 또한 자동차용 기능안전규격 ISO 26262를 준수하는 개발 프로세스를 도입했으며, 자동차 안전 표준 ASIL-B도 준수하고 있다. 이를 통해 차량용 카메라 시스템의 신뢰성을 높이는 데 기여한다. 본 제품은 공개 키 알고리즘을 활용한 카메라 인증을 통해 CMOS 이미지 센서의 진위 여부를 확인하고, 이미지 변조 감지를 위한 이미지 인증, 제어 채널 위조 방지 등 통신 인증에도 대응한다.