Wojna o rozmiar czujnika aparatu w smartfonie, kompromisy projektowe i przełomy w modułach dużych czujników 1-calowych

W wyścigu technologii smartfonów rozmiar czujnika zawsze był polem bitwy. Od wczesnych 1/2,5 cala do dzisiejszych 1-calowych dużych transduktor, próbują osiągnąć jakościowy skok w wydajności jakości obrazu poprzez fizyczne ulepszenia sprzętowe. Jednak po tym, jak rozmiar czujnika przekroczy punkt krytyczny, sprzeczność między modułem optycznym a konstrukcją korpusu stopniowo staje się widoczna, a gra o technicznej trasie jest w toku.

Zalety dużego czujnika są oczywiste: większy obszar światłoczuły może uchwycić więcej fotonów, znacznie poprawiając zdolność fotografowania przy słabym oświetleniu i zakres dynamiki, a także zapewniając bardziej naturalne efekty rozmycia tła. Biorąc za przykład OPPO Find X7 Ultra wyposażonego w LYT900, jego 1-calowy czujnik, dzięki technologii procesu 22 nm i technologii DI ADC, osiągnął pełną ilość możliwości DCG HDR, a dzięki natychmiastowemu podwójnemu próbkowaniu, wyniósł dynamiczną wydajność fotografii obliczeniowej na nowy poziom. vivo X100 Ultra, dzięki grupie soczewek optycznych 1G + 7P powłoka Zeiss T*, dodatkowo optymalizuje wydajność optyczną dużego czujnika, zapewniając precyzyjne odwzorowanie szczegółów i kolorów. Jednak rozszerzenie rozmiaru fizycznego powoduje drażliwe problemy. Wczesny model Xiaomi 13 Ultra ma grubość modułu aparatu 15,4 mm, co znacząco wpływa na chwyt. aby zrównoważyć wydajność obrazu i lekkość korpusu, producenci muszą iść na kompromisy. Na przykład Xiaomi 15 Ultra wykorzystuje konstrukcję płyty głównej, aby zrobić miejsce na aparat, ale poświęca część objętości silnika; Huawei Pura 70 Ultra, dzięki „gwiazdorskiej teleskopowej strukturze modułu”, integruje 1-calowy czujnik z dużą przysłoną F1.6 w obudowie o grubości 8,4 mm, osiągając znaczący przełom w przemyśle.

W obliczu wąskiego gardła rozmiaru producenci zaczęli eksplorować zróżnicowane ścieżki techniczne. Wspólne badania i rozwój technologii pikseli składanych (piksele tranzystorów dwuwarstwowych) OPP i Sony poprzez optymalizację strukturalną, sygnał nasycenia jest zwiększany dwukrotnie, zakres dynamiki jest zwiększany o 355%, a grubość modułu jest zmniejszana o 3 mm, co zapewnia kluczowe wsparcie dla ulepszenia obrazowania składanych telefonów komórkowych. Ten przełom technologiczny pokazuje, że poprawa wydajności czujnika nie musi polegać wyłącznie na rozszerzeniu rozmiaru fizycznego. Z drugiej strony, integracja wysokich pikseli i dużych czujników stała się nowym trendem. Chociaż czujnik Samsunga o rozdzielczości 200 MP ma przewagę rozmiaru 1/1,3 cala, Sony opracowuje większy czujnik 200 MP, próbując prześcignąć go za pomocą parametrów sprzętowych. Ten konkurs na ścieżkę technologiczną to zasadniczo różne rozumienie równowagi między gęstością pikseli a „obszarem wrażliwym na światło” przez producentów. W przyszłości, jak osiągnąć wysokie piksele i duże czujniki w ograniczonej przestrzeni stanie się propozycją branży.

Podczas gdy 1-calowe czujniki nadal dominują w modelach flagowych, niektórzy producenci próbują powrócić do racjonalności. Seria Xiaomi 14 porzuciła IMX989 na rzecz czujnika „Light and Shadow Hunter”, kompensuje luki sprzętowe poprzez regulacje apertury i algorytmy obliczeniowe; Vivo z kolei osiągnęło przetwarzanie obrazu o niskim opóźnieniu dzięki układom AI-ISP, fotografii obliczeniowej w kierunku przetwarzania w czasie rzeczywistym i opartego na scenariuszach. Przypadki te wskazują, że „wyścig zbrojeń” polegający wyłącznie na rozmiarze czujnika nie jest już w stanie sprostać potrzebom użytkowników, a głęboka optymalizacja zarówno sprzętu, jak i oprogramowania jest przyszłym kierunkiem. Warto zauważyć, że innowacje w projektowaniu optycznym przyspieszają przełamanie ograniczeń fizycznych. Soczewka sopowa Huawei i system podwójnego aparatu peryskopowego OPPO, oba poprzez konstrukcję strukturalną, rekonstruują ścieżkę optyczną w ograniczonej przestrzeni, zachowując zalety dużych czujników, a jednocześnie biorąc pod uwagę smukłą konstrukcję. Tego rodzaju mądrość „robienia magii w muszli ślimaka” może wprowadzić obrazowanie telefonów komórkowych w nową erę „innowacji uralskich”.

Wojna o rozmiar sensora w aparatach smartfonów jest daleka od zakończenia, ale uwaga branży przesunęła się z czystych porównań sprzętowych na technologię i doświadczenie użytkownika. Popularyzacja sensorów 1-calowych to nie tylko kamień milowy, ale także nowy punkt wyjścia — zmusza producentów do znalezienia bardziej innowacyjnych rozwiązań w ograniczonej przestrzeni, co prowadzi technologię obrazowania w kierunku bardziej wyrafinowanego i inteligentnego rozwoju. W przyszłości, dzięki ciągłym przełomom w nauce o materiałach i algorytmach, smartfony mogą całkowicie odrzucić tradycyjne postrzeganie „większy sensor wygrywa”, znajdując idealną równowagę między smukłością a jakością obrazu.