7 月 2 日消息，蘋果公司正在研究一項新的圖像傳感器技術(shù)，該技術(shù)有望實現(xiàn)高達 20 檔的動態(tài)范圍，這一水平不僅超越了 ARRI ALEXA 35 專業(yè)電影攝像機，還接近人類眼睛的平均動態(tài)范圍。
根據(jù) Y.M.Cinema Magazine 發(fā)現(xiàn)的蘋果一項名為“具有高動態(tài)范圍和低噪聲的堆疊像素圖像傳感器”的專利，蘋果計劃開發(fā)一款下一代傳感器，其動態(tài)范圍可與當前專業(yè)電影攝像機相媲美。該專利詳細描述了一種堆疊式傳感器設(shè)計，能夠?qū)崿F(xiàn)高達 20 檔的動態(tài)范圍，這意味著在同一畫面中，傳感器可以同時捕捉到從最亮到最暗的光線，對比度高達 1,048,576:1，且不會丟失任何細節(jié)。
據(jù)IT之家了解，動態(tài)范圍是衡量相機捕捉光線范圍能力的重要指標，以“檔（stop）”為單位，每增加一檔，光線強度就會翻倍或減半。例如，20 檔動態(tài)范圍意味著相機可以在同一畫面中捕捉到從最亮到最暗的光線，對比度高達 1,048,576:1，而不會出現(xiàn)過曝或欠曝的情況。
相比之下，目前 iPhone 16 Pro Max 的傳感器尚未公布官方動態(tài)范圍規(guī)格，但根據(jù) CineD 對 iPhone 15 Pro Max 24mm 相機的綜合估算，其動態(tài)范圍在 ISO 55 時約為 12 檔，而在 ISO 1200 時，動態(tài)范圍為 13.4 檔。而人眼的瞬時動態(tài)范圍平均在 10 到 14 檔左右，經(jīng)過瞳孔和視網(wǎng)膜調(diào)整后可達 20 到 30 檔。
蘋果這項專利中的傳感器采用了兩層結(jié)構(gòu)設(shè)計：
傳感器芯片：通過光電二極管和定制的模擬電路捕捉光線。
邏輯芯片：負責處理圖像數(shù)據(jù)，包括內(nèi)置的降噪功能。
這種堆疊式設(shè)計并非行業(yè)首創(chuàng)，索尼也采用了類似的技術(shù)。但蘋果的專利中包含了兩項獨特的創(chuàng)新：
1. LOFIC 技術(shù)：即橫向溢流積分電容，允許每個像素根據(jù)場景的亮度存儲三種不同的電荷水平，從而實現(xiàn)更寬的動態(tài)范圍。
2. 實時降噪：每個像素都配備了電流記憶電路，能夠?qū)崟r測量并抵消熱噪聲，無需后期處理即可清除噪聲。此外，蘋果采用了三晶體管（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)。
通過將傳感器堆疊在芯片上，蘋果為每個像素添加了一個獨立的快門，并在圖像離開芯片之前進行降噪處理。這種設(shè)計不僅提高了傳感器的動態(tài)范圍，還顯著降低了噪聲。
如果這項技術(shù)能夠應(yīng)用于實際產(chǎn)品，蘋果不僅可以在智能手機領(lǐng)域超越競爭對手，甚至可能在某些關(guān)鍵指標上超越索尼、佳能或 RED 等專業(yè)相機制造商。結(jié)合蘋果的神經(jīng)引擎和其他硬件與軟件深度集成的優(yōu)勢，未來蘋果有望推出更強大的影像設(shè)備，甚至可能開發(fā)出真正意義上的專業(yè)相機。
Y.M.Cinema 雜志認為，如果這項技術(shù)被應(yīng)用于未來的 iPhone 17 Pro 或 Apple Vision Pro 2，可能會帶來以下變革：
移動設(shè)備上的電影級 HDR：用戶可以在智能手機上拍攝具有電影質(zhì)感的 HDR 視頻。
實時無噪視頻拍攝：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)級成像：在極薄的設(shè)備中實現(xiàn)高達 20 檔動態(tài)范圍的專業(yè)級成像。
盡管這項技術(shù)聽起來令人興奮，但專利僅是專利。蘋果過去曾注冊過許多未能實現(xiàn)的技術(shù)專利，因此這項技術(shù)可能不會很快面世。
