Interactive Image Sensor Textbook

광자 하나에서
사진 한 장까지

스마트폰 카메라의 1 µm도 안 되는 픽셀 안에서 무슨 일이 일어날까요? 빛의 물리부터 포토다이오드, 마이크로렌즈, 픽셀 회로, 노이즈, ISP까지 — 직접 슬라이더를 움직이고 3D 구조를 돌려 보며 배우는 이미지 센서 교과서입니다.

12개 챕터50개 시뮬레이터3D 구조 모델공대 학부 수준
드래그해서 돌려보세요 · 광자가 마이크로렌즈로 떨어집니다

이미지 센서는 무엇을 하는가

한 문장으로: 광자를 전자로 바꾸고, 전자를 세어서 숫자로 만든다. 그 과정이 이 교과서의 목차입니다.

장면 (광자) Ch.01 렌즈 · 결상 Ch.05 e⁻ e⁻ 픽셀 · 광전변환 Ch.02–04 SF 전하 → 전압 Ch.06 ADC 전압 → 숫자 Ch.06–08 RAW (모자이크) Ch.07 노이즈 ISP → 사진 Ch.09 광자 → 전자(QE) → 전압(변환 이득) → 디지털 값(ADC) → 영상 처리(ISP)
그림 0-1. 이미지 센서의 신호 체인. 각 블록이 해당 챕터와 연결됩니다.

숫자로 보는 요즘 이미지 센서

이 교과서를 끝내면 아래 숫자가 왜 중요한지, 서로 어떻게 얽혀 있는지 설명할 수 있게 됩니다.

0.56 µm양산 모바일 센서의 최소 픽셀 피치 — 가시광 파장과 거의 같다
200 MP스마트폰 센서 해상도. 비닝으로 12.5 MP 대형 픽셀처럼 동작
< 1 e⁻최신 센서의 읽기 노이즈. 광자 하나 수준을 구분한다
~80 %녹색 파장에서의 양자효율(QE). BSI 덕분이다
120+ dB차량용 HDR 센서의 다이내믹 레인지 (백만 : 1 이상)
3층 적층픽셀 · 로직 · DRAM 웨이퍼를 하이브리드 본딩으로 쌓는다

전체 챕터

순서대로 읽어도 좋고, 관심 있는 장부터 골라 읽어도 됩니다. 각 장은 개념 → 그림 → 수식 → 시뮬레이터 → 퀴즈 순서로 구성됩니다.

추천 학습 경로

전공이나 관심사에 따라 이렇게 읽어 보세요.

입문 · 전체 그림

이미지 센서가 처음이라면. 센서가 빛을 숫자로 바꾸는 흐름을 잡는다.

소자 · 공정

반도체·소자 전공. 포토다이오드와 픽셀 구조, 적층 기술 중심.

회로 설계

아날로그/혼성신호 설계. 픽셀 회로, CDS, ADC, 노이즈, HDR 회로.

광학 · 카메라 모듈

광학/기계 전공. 결상, 회절, MTF, CRA와 마이크로렌즈.

영상 처리 · 비전

SW/AI 전공. RAW 데이터의 특성과 ISP, 노이즈 모델.

이 사이트 사용법

읽기개념과 직관을 먼저. 영어 용어는 괄호로 병기합니다.
보기SVG 도해와 3D 모델로 구조를 머릿속에 그립니다.
만지기시뮬레이터의 슬라이더를 끝까지 움직여 보세요. 극단에서 배웁니다.
계산하기예제 수치를 직접 따라가며 감을 잡습니다.
확인하기장마다 퀴즈, 마지막 장에서 종합 퀴즈로 마무리합니다.