7 月 2 日消息，蘋(píng)果公司正在研究一項(xiàng)新的圖像傳感器技術(shù)，該技術(shù)有望實(shí)現(xiàn)高達(dá) 20 檔的動(dòng)態(tài)范圍，這一水平不僅超越了 ARRI ALEXA 35 專業(yè)電影攝像機(jī)，還接近人類眼睛的平均動(dòng)態(tài)范圍。
根據(jù) Y.M.Cinema Magazine 發(fā)現(xiàn)的蘋(píng)果一項(xiàng)名為“具有高動(dòng)態(tài)范圍和低噪聲的堆疊像素圖像傳感器”的專利，蘋(píng)果計(jì)劃開(kāi)發(fā)一款下一代傳感器，其動(dòng)態(tài)范圍可與當(dāng)前專業(yè)電影攝像機(jī)相媲美。該專利詳細(xì)描述了一種堆疊式傳感器設(shè)計(jì)，能夠?qū)崿F(xiàn)高達(dá) 20 檔的動(dòng)態(tài)范圍，這意味著在同一畫(huà)面中，傳感器可以同時(shí)捕捉到從最亮到最暗的光線，對(duì)比度高達(dá) 1,048,576:1，且不會(huì)丟失任何細(xì)節(jié)。
據(jù)IT之家了解，動(dòng)態(tài)范圍是衡量相機(jī)捕捉光線范圍能力的重要指標(biāo)，以“檔（stop）”為單位，每增加一檔，光線強(qiáng)度就會(huì)翻倍或減半。例如，20 檔動(dòng)態(tài)范圍意味著相機(jī)可以在同一畫(huà)面中捕捉到從最亮到最暗的光線，對(duì)比度高達(dá) 1,048,576:1，而不會(huì)出現(xiàn)過(guò)曝或欠曝的情況。
相比之下，目前 iPhone 16 Pro Max 的傳感器尚未公布官方動(dòng)態(tài)范圍規(guī)格，但根據(jù) CineD 對(duì) iPhone 15 Pro Max 24mm 相機(jī)的綜合估算，其動(dòng)態(tài)范圍在 ISO 55 時(shí)約為 12 檔，而在 ISO 1200 時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍為 13.4 檔。而人眼的瞬時(shí)動(dòng)態(tài)范圍平均在 10 到 14 檔左右，經(jīng)過(guò)瞳孔和視網(wǎng)膜調(diào)整后可達(dá) 20 到 30 檔。
蘋(píng)果這項(xiàng)專利中的傳感器采用了兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：
傳感器芯片：通過(guò)光電二極管和定制的模擬電路捕捉光線。
邏輯芯片：負(fù)責(zé)處理圖像數(shù)據(jù)，包括內(nèi)置的降噪功能。
這種堆疊式設(shè)計(jì)并非行業(yè)首創(chuàng)，索尼也采用了類似的技術(shù)。但蘋(píng)果的專利中包含了兩項(xiàng)獨(dú)特的創(chuàng)新：
1. LOFIC 技術(shù)：即橫向溢流積分電容，允許每個(gè)像素根據(jù)場(chǎng)景的亮度存儲(chǔ)三種不同的電荷水平，從而實(shí)現(xiàn)更寬的動(dòng)態(tài)范圍。
2. 實(shí)時(shí)降噪：每個(gè)像素都配備了電流記憶電路，能夠?qū)崟r(shí)測(cè)量并抵消熱噪聲，無(wú)需后期處理即可清除噪聲。此外，蘋(píng)果采用了三晶體管（3T）像素結(jié)構(gòu)，而不是更復(fù)雜且更易產(chǎn)生噪聲的四晶體管（4T）結(jié)構(gòu)。
通過(guò)將傳感器堆疊在芯片上，蘋(píng)果為每個(gè)像素添加了一個(gè)獨(dú)立的快門(mén)，并在圖像離開(kāi)芯片之前進(jìn)行降噪處理。這種設(shè)計(jì)不僅提高了傳感器的動(dòng)態(tài)范圍，還顯著降低了噪聲。
如果這項(xiàng)技術(shù)能夠應(yīng)用于實(shí)際產(chǎn)品，蘋(píng)果不僅可以在智能手機(jī)領(lǐng)域超越競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手，甚至可能在某些關(guān)鍵指標(biāo)上超越索尼、佳能或 RED 等專業(yè)相機(jī)制造商。結(jié)合蘋(píng)果的神經(jīng)引擎和其他硬件與軟件深度集成的優(yōu)勢(shì)，未來(lái)蘋(píng)果有望推出更強(qiáng)大的影像設(shè)備，甚至可能開(kāi)發(fā)出真正意義上的專業(yè)相機(jī)。
Y.M.Cinema 雜志認(rèn)為，如果這項(xiàng)技術(shù)被應(yīng)用于未來(lái)的 iPhone 17 Pro 或 Apple Vision Pro 2，可能會(huì)帶來(lái)以下變革：
移動(dòng)設(shè)備上的電影級(jí) HDR：用戶可以在智能手機(jī)上拍攝具有電影質(zhì)感的 HDR 視頻。
實(shí)時(shí)無(wú)噪視頻拍攝：在各種光照條件下都能獲得高質(zhì)量的視頻。
超薄設(shè)備中的專業(yè)級(jí)成像：在極薄的設(shè)備中實(shí)現(xiàn)高達(dá) 20 檔動(dòng)態(tài)范圍的專業(yè)級(jí)成像。
盡管這項(xiàng)技術(shù)聽(tīng)起來(lái)令人興奮，但專利僅是專利。蘋(píng)果過(guò)去曾注冊(cè)過(guò)許多未能實(shí)現(xiàn)的技術(shù)專利，因此這項(xiàng)技術(shù)可能不會(huì)很快面世。
