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Merita attenzione il sensore fotografico impiegato da Samsung sul nuovo Galaxy S21 Ultra perché propone una serie di novità non di poco conto. Le quali, in abbinamento con le funzioni imaging specifiche dell’Exynos 2100 (che vi abbiamo spiegato in modo approfondito in questo articolo), garantiscono il potenziale necessario per ottenere scatti di alta qualità.

Il brand coreano ha infatti scelto di dotare l’S21 Ultra del più recente sensore a 108 Mpixel della serie Samsung Isocell HM3, che offre una nutrita scelta di tecnologie avanzate. HM3 è due step evolutivi in più rispetto all’HM1 utilizzato su S20 Ultra e Note 20 Ultra. L’HM2 è stato usato solo su due smartphone, peraltro non smartphone: lo Xiaomi Mi 10i e il suo gemello Redmi Note 9 5G.

HM3 è in grado di catturare immagini più ricche di dettaglio e colore, di sfruttare al massimo l’alta definizione offerta dal generoso numero di pixel, di usare in modo più efficiente l’autofocus e di ottenere una gamma dinamica più ampia.

Samsung Isocell HM3, due step in più di quello per S20 Ultra e Note 20 Ultra

Il sensore Isocell HM3 ha una superficie di 1/1,33″: posto che la risoluzione è di 108 Mpixel, i pixel hanno dimensione di 0,8μm.

Per migliorare la messa a fuoco automatica, HM3 dispone di un migliorato sistema di rilevamento di fase (Pdaf) denominato Super PD Plus. Questa funzione ottimizza l’utilizo delle micro-lenti che eseguono il rilevamento di fase, ossia la messa a fuoco che opera dividendo la luce in ingresso in due immagini e nel compararle. Misurando lo sfasamento tra i due raggi, si può misurare la distanza dell’oggetto. Ecco, è stata migliorata del 50% l’accuratezza della tecnologia di misura. Il Pdaf potenziato e migliorato in questo modo aiuta a mantenere perfettamente a fuoco gli oggetti in movimento e a restituire risultati ottimali in condizioni di scarsa luminosità.

In ambienti contraddistinti da ombre e luci che si sommano, Samsung propone come esempio un tunnel, l’Isocell HM3 adotta la funzione Smart ISO Pro. Si tratta di una soluzione HDR (High dynamic range) che, invece di scattare immagini a differenti livelli di esposizione, provvede a catturare due scatti con livello alto e basso di Iso, per poi combinarli in un’unica immagine con profondità di colore a 12 bit e rumore ridotto. E questo è un primato, perché significa anche poter lavorare in modalità Raw a 10 e 12 bit e permette di riprodurre quasi 68,7 miliardi di colori combinando i canali rosso, verde e blu a 4.096 sfumature. Il che significa che i singoli canali sono a 12 bit e il processo di mantenimento a 12 bit avviene a livello computazionale appoggiandosi all’Isp, all’intelligenza artificiale e alle doti dell’Exynos 2100, perché l’HM3 dispone di un convertitore analogico a digitale (Adc) a 10 bit.

Questo approccio, dato che riduce il numero di immagini disponibili rispetto all’HDR standard, per Samsung ha il merito di ridurre in modo significativo gli artefatti causati dagli oggetti in movimento. In aggiunta, la modalità a basso rumore è ottenuta con un incremento del 50% della sensibilità di cattura della luce, dato che indica la capacità del sensore di ottenere foto di qualità migliore in situazioni di bassa illuminazione ambientale (il dato è riferito al suo predecessore HM2, quindi rispetto all’HM1 di S20 Ultra e Note 20 Ultra sarà un netto passo in avanti).

Samsung spiega anche che l’Isocell HM3 combina i pixel in uno speciale schema 3×3 sulle singole sturtture di colore, il che significa avere un “maxi ricettore” di 9 pixel. Il binning è usato da tutti i sensori più moderni (tipicamente in layout 2×2) al fine di ridurre il rumore e massimizzare la qualità e la quantità di informazioni raccolte dal sensore. L’approccio “nine binning” di Samsung porta la risoluzione da 108 Mpixel a quella di 12 Mpixel, però così facendo il sensore può fare affidamento su pixel di dimensione più grande pari a 2,4μm. Ciò impatta su numerosi fattori di incremento qualitativo degli scatti, in modo particolare sulla sensibilità alla luce in ambienti con poca luce. In simbiosi con l’hardware ottimizzato integrato nel Soc Exynos 2100, l’HM3 supporta la transizione pressoché immediata e fluida tra le risoluzioni a 108 Mpixel e 12 Mpixel.

Infine, il progetto del nuovo sensore ha tenuto conto anche delle esigenze energetiche riducendo l’impatto sulla batteria del 6,5% nella modalità di anteprima (ovvero ciò che si vede sul display prima di scattare).