苹果研发颠覆性图像传感器技术,动态范围直逼人眼!

作者:拓荒牛 分类:默认分类 时间:2025-07-04 11:18
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苹果为一种新型图像传感器申请了专利,未来iPhone和其他苹果设备或将凭借这一技术,拍摄出动态范围接近人眼水平的照片和视频。

Y.M.Cinema杂志率先发现了这项名为“具有高动态范围和低噪声堆叠像素的图像传感器”的专利。专利描述了一种先进的传感器架构,它将堆叠式硅层、多级光捕获以及芯片上噪声抑制机制相结合,可实现高达20档的动态范围。

相比之下,人眼的动态范围估计在20至30档之间,具体取决于瞳孔的调节方式以及光线随时间的处理方式。如今,大多数智能手机相机的动态范围在10至13档之间。倘若苹果提出的这款传感器能够发挥其潜力,不仅会超越当前iPhone的性能,还将超越许多专业电影摄像机,例如ARRI ALEXA 35。

专利概述了一种由两层组成的堆叠式传感器设计。上层称为传感器芯片层,包含捕获光线的部件。下层逻辑芯片层负责处理工作,包括降噪和曝光控制。

目前,苹果在iPhone全系列产品中使用的传感器均由索尼制造。这些传感器也采用两层设计,但苹果的版本包含多项原创特性,且占用空间更小。

传感器设计中最重要的部分之一是一个名为横向溢出积分电容器(LOFIC)的系统。该系统允许传感器中的每个像素根据场景的亮度存储不同量的光线,且所有操作都在同一张图像中完成。借助这一系统,传感器能够处理极其宽泛的照明差异,例如一个人站在明亮的窗户前,同时不会丢失阴影或高光部分的细节。

设计的另一部分重点在于降低图像噪声和颗粒感。每个像素都有自己内置的存储电路,能够实时测量并抵消与热量相关的电子噪声。这一过程在芯片上完成,在图像被软件保存或编辑之前就已实现。

专利申请并不能作为苹果近期计划的证据,但它们确实表明了该公司积极研究的领域和兴趣所在,以及它正在考虑为未来设备开发哪些技术。

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