프리미엄폰의 상징 'OIS' 아시나요?

카메라 성능이 스마트폰의 핵심 경쟁 포인트로 부각되면서 제조사들의 경쟁이 치열해지고 있다. 스마트폰 카메라는 고화소와 오토포커스(AF) 기능 뿐 아니라 손떨림보정과 광학식 줌 기능까지 탑재했다. 이젠 디지털카메라 뺨치는 수준까지 이르렀다.

특히 빛이 부족한 저조도 환경에서 멀리있는 피사체를 선명하게 찍기 위한 광학식손떨림보정(OIS) 기능이 프리미엄 스마트폰의 기준으로 떠오르고 있다.

OIS 기능은 국내에선 삼성전자 갤럭시S와 갤럭시노트, LG전자 G시리즈 등 최상위 기종에만 탑재돼 있다. 애플은 지난해까지 상위 모델인 '아이폰6S 플러스'에만 OIS를 탑재하다가 올해부터 아이폰7과 플러스 모델 전부에 OIS를 채택하고 있다. 현재 스마트폰 시장에서 OIS를 탑재한 비중은 10% 이하인 것으로 업계에서는 추정하고 있다.

하지만 향후 손떨림 보정 기능은 향후 스마트폰 뿐만 아니라 드론 카메라나 자동차 첨단운전자보조시스템(ADAS)용 카메라에도 탑재가 확대될 것으로 전망되면서 관련 부품 업계의 대응도 빨라지는 추세다.

■ "멀리 있는 피사체 찍을 때도 손떨림 방지 필수"

24일 업계에 따르면 OIS 탑재만으로도 프리미엄 스마트폰의 마케팅 포인트로 활용됐던 과거와 달리 최근에는 광학식 손떨림 보정에 대한 관심 높아지고 있다. 어두운 환경에서도 원거리 피사체를 선명하게 찍을 수 있는지가 스마트폰 카메라 성능의 주요 지표로 여겨진 때문이다.

특히 아이폰7 플러스처럼 자체 광학줌을 지원하는 제품까지 출시되면서 손떨림 보정에 대한 필요성이 더더욱 중요한 요소로 꼽히고 있다.

성창규 로옴세미컨덕터코리아 디자인센터 책임연구원은 최근 기자간담회에서 "어두운 곳에서 선명한 사진을 찍기 위해서 뿐 아니라 멀리 있는 피사체를 선명하게 찍기 위해서 손떨림 방지 기능이 필수인 시대가 오고 있다"면서 "일반적으로 줌을 당기면 손떨림이 심해지는데 스마트폰 자체적으로 광학식 줌을 지원하는 제품도 나오기 시작하면서 영향이 커지는 손떨림 방지에 대한 관심이 높아지고 있다"고 설명했다.

손떨림 보정 기능을 활성화 한 사진(왼쪽)과 손떨림 보정 기능이 적용되지 않은 촬영 결과물 (자료=로옴세미컨덕터코리아)

손떨림을 방지하기 위해서는 일반적으로 이미지 센서의 크기를 키워 빛을 받아들이는 광량을 최대한 늘려서 선명한 사진을 찍을 수 있게 하거나 F값이 작은 밝은 렌즈를 사용하는 방법이 있다. 또 이를 보정하기 위한 방법으로 광학식손떨림보정(OIS)과 전자식손떨림보정(EIS) 기능도 사용된다.

전자식 손떨림 보정은 기본적으로 프레임 간 화상의 편차를 검출해 그 편차가 없도록 하는 디지털 보정 방식이다. 반면에 광학식 손떨림 보정 방식은 카메라 또는 스마트폰 본체에 설치된 자이로 센서를 통해 카메라 흔들림을 감지해 센서나 렌즈를 반대 방향으로 이동시켜 흔들림을 보정한다.

■ 전자식-광학식, 모두 장단점 뚜렷

전자식과 광학식 모두 장단점이 뚜렷하다. 광학식 손떨림 방지 기능의 가장 큰 장점은 화질 저하 없이 손떨림을 보정한다는 점이다. 전자식 손떨림 보정은 카메라 내 디지털 보정 방법을 이용하기 때문에 사진 크기나 해상도가 낮아지는 경우가 종종 발생한다. 보정을 위해서는 최소 두 프레임 이상, 정밀한 보정을 위해서는 더 많은 프레임이 필요해 연사가 필수적으로 결과물이 실제 이미지센서에서 표시할 수 있는 화소수보다 줄어들 수밖에 없다.

반면 광학식은 렌즈를 움직이기 위한 구동칩을 탑재할 수 있는 면적이 필요해 기기 사이즈가 좀 더 커져야 한다는 단점이 있기는 하지만 화상 처리로 인한 화질 열화가 없는 것이 강점이다. 이 때문에 많은 제조사들이 프리미엄 스마트폰에 광학식 손떨림 보정 기술을 채택하는 사례가 늘고 있다.

또 광학식과 전자식을 함께 사용해 손떨림 보정 기능을 한층 더 향상시킨 카메라도 많아질 것으로 업계에서는 예상하고 있다.

광학식 손떨림 보정(OIS)과 전자식 손떨림 보정(EIS) 기능 비교 (자료=로옴세미컨덕터코리아)

마부치 시게키 로옴 디자인센터 소장은 "전자식 손떨림 보정은 소프트웨어 처리만으로 가능하기 때문에 기술적으로 쉽게 접근할 수 있어 탑재가 확대될 수 있다고 생각한다"면서 "하지만 성능적인 측면에서 전자식 보정은 한 프레임 내에서 보정이 어렵다는 한계가 있기 때문에 저조도 환경이나 줌을 사용하는 상태에서 성능을 끌어올리려면 OIS가 꼭 필요하다"고 설명했다.

■ 드론 카메라 등 채택 늘듯…부품업계도 분주

스마트폰과 드론 카메라 등을 중심으로 채택이 늘어날 것으로 전망되는 손떨림 보정 기능을 놓고 부품 업계의 대응도 빨라지고 있다.

현재 OIS용 드라이버IC를 상용화한 업체는 일본 로옴과 르네사스, 미국 아나로그디바이스와 온세미컨덕터 등이 있다. 로옴은 2012년 일본과 유럽 스마트폰 제조사에 손떨림 보정용 렌즈드라이버를 첫 공급한 이후 기존 피드포워드 방식 보다 기술적 난이도가 높은 피드백 제어 기술을 바탕으로 한 프리미엄 제품을 출시하면서 글로벌 스마트폰 제조사들을 고객사로 보유하고 있다.