蘋果開發新影像技術 取代傳統微透鏡感光元件
近年來,智能手機的攝像頭拍攝質量不斷突破極限,但由于輕薄機身和鏡頭模塊厚度已接近飽和,因此要大幅提升畫質變得異常困難。最新消息顯示,蘋果公司正在研究一種革命性的感光元件結構,用“超表面”取代傳統的微透鏡,為未來的iPhone相機開辟全新的升級路徑。這項技術已在公開專利中披露,預計將同時改善低光表現、色彩還原和自動對焦的性能。
蘋果提出的新型感光元件采用“像素陣列+色彩濾光層+超表面層”的三層架構。傳統設計在每個像素上方放置微透鏡,僅負責將一定范圍的光線聚焦到下方的光電二極管。而新設計則在濾光層上方集成了一層超薄超表面,表面布滿極細的納米柱(nano-pillar),能夠根據光的波長,將紅、綠、藍各色光精準引導至不同像素,甚至允許光路部分重疊,實現過去玻璃鏡片難以達到的靈活控制。
這項技術的最大特點在于可以針對不同顏色獨立調整“有效解像度”和感光度。在傳統的Bayer陣列中,綠色像素的感光度最高且數量最多,而紅藍像素則相對較弱。通過超表面,蘋果為紅藍像素分配了更大的收光區域,從而能夠收集更多光線,無需放大物理像素尺寸,即可提升暗光表現、降低噪點,并減少后期白平衡校正,使得色彩還原更加自然流暢。
此外,蘋果的新感光元件專利還強調了對相位差自動對焦(PDAF)的應用。傳統的PDAF需要犧牲部分像素和微透鏡結構來檢測相位差,而新型超表面具有更強的角度依賴性,能在不降低像素密度的前提下,提供更高的靈敏度和更寬的入射角范圍,特別適合低光或低對比場景,預計對焦速度和準確度將大幅提升。
由于超表面極薄,整個感光模塊的高度有望不增反減,這對鏡頭凸起已成“標配”的智能手機設計至關重要。專利還提到,應用范圍涵蓋iPhone、iPad、Mac及穿戴設備。在多鏡頭系統中,該技術可以進一步提升設計自由度,實現更薄機身或更高性能的差異化。
當然,這項感光元件技術仍處于專利階段,并不意味著會立即量產。蘋果一向擅長先行公開關鍵技術,然后再選擇成熟方案進行上線。然而,隨著計算攝影逐漸逼近物理瓶頸,從高動態范圍堆疊感光元件、可變光圈,到這次的超表面,都顯示出蘋果正將重心回歸硬件層面,旨在通過感光元件本身重新塑造iPhone的影像體驗。
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