Война размеров сенсоров камер смартфонов. Компромиссы и прорывы в дизайне больших 1-дюймовых сенсорных модулей

В гонке технологий смартфонов размер сенсора всегда был полем битвы. От ранних 1/2,5 дюйма до сегодняшних 1-дюймовых больших датчик, пытаются достичь качественного скачка в производительности качества изображения за счет физических аппаратных обновлений. Однако после того, как размер сенсора преодолевает критическую точку, противоречие между оптическим модулем и конструкцией корпуса постепенно становится заметным, и игра в технический маршрут тихо идет.

Преимущества большого сенсора очевидны: большая светочувствительная область может захватывать больше фотонов, значительно улучшая возможности съемки при слабом освещении и динамический диапазон, а также обеспечивая более естественные эффекты размытия фона. Взяв в качестве примера OPPO Find X7 Ultra, оснащенный LYT900, его 1-дюймовый сенсор, благодаря 22-нм техпроцессу и технологии DI ADC, достиг возможности полномасштабного DCG HDR, а благодаря мгновенной двойной выборке он вывел динамическую производительность вычислительной фотографии на новую высоту. vivo X100 Ultra, благодаря оптической группе линз 1G+7P с покрытием Zeiss T*, дополнительно оптимизирует оптические характеристики большого сенсора, обеспечивая точное воспроизведение деталей и цветов. Однако расширение физических размеров приносит с собой сложные проблемы. Ранняя модель Xiaomi 13 Ultra имеет толщину модуля камеры 15,4 мм, что существенно влияет на сцепление. Чтобы сбалансировать производительность изображения и легкость корпуса, производителям приходится идти на компромиссы. Например, Xiaomi 15 Ultra использует конструкцию материнской платы, чтобы освободить место для компонента камеры, но жертвует частью объема двигателя; Huawei Pura 70 Ultra, благодаря «звездной модульной телескопической структуре», интегрирует 1-дюймовый сенсор с большой апертурой F1.6 в 8,4-миллиметровый корпус, достигая крупного прорыва в промышленности.

Столкнувшись с узким местом размера, производители начали исследовать разнообразные технические пути. Совместные исследования и разработки OPP и Sony технологии складывающихся пикселей (двухслойные транзисторные пиксели) посредством структурной оптимизации, сигнал насыщения увеличивается в 2 раза, динамический диапазон увеличивается на 355%, а толщина модуля уменьшается на 3 мм, что обеспечивает ключевую поддержку для обновления изображений складных мобильных телефонов. Этот технологический прорыв показывает, что улучшение производительности сенсора не должно полагаться только на расширение физического размера. С другой стороны, интеграция высоких пикселей и больших сенсоров стала новой тенденцией. Хотя 200-мегапиксельный сенсор Samsung имеет преимущество в размере 1/1,3 дюйма, Sony разрабатывает более крупный 200-мегапиксельный сенсор, пытаясь превзойти его по аппаратным параметрам. Этот конкурс технологических маршрутов по сути отличается пониманием баланса между плотностью пикселей и «светочувствительной областью» производителями. В будущем то, как достичь высоких пикселей и больших сенсоров в ограниченном пространстве, станет предложением отрасли.

В то время как 1-дюймовые сенсоры по-прежнему доминируют во флагманских моделях, некоторые производители пытаются вернуться к рациональности. Серия Xiaomi 14 отказалась от IMX989 в пользу сенсора «Light and Shadow Hunter», компенсируя аппаратные пробелы с помощью регулировки апертуры и вычислительных алгоритмов; Vivo, с другой стороны, добилась обработки изображений с низкой задержкой с помощью чипов AI-ISP, вычислительной фотографии в направлении обработки в реальном времени и на основе сценариев. Эти случаи указывают на то, что «гонка вооружений», полагающаяся исключительно на размер сенсора, больше не может удовлетворять потребности пользователей, глубокая оптимизация как аппаратного, так и программного обеспечения — это будущее направление. Стоит отметить, что инновации в оптическом дизайне ускоряют прорыв физических пределов. Объектив Sopic от Huawei и система двухкамерной перископии от OPPO, обе за счет структурного дизайна, реконструируют оптический путь в ограниченном пространстве, сохраняя преимущества больших сенсоров, а также учитывая тонкий дизайн. Такая мудрость «творить магию в раковине улитки» может привести съемку с помощью мобильного телефона в новую эру «уральных инноваций».

Война за размер сенсора в камерах смартфонов далека от завершения, но фокус отрасли сместился с чисто аппаратных сравнений на технологии и пользовательский опыт. Популяризация 1-дюймовых сенсоров — это не только важная веха, но и новая отправная точка: она заставляет производителей находить более изобретательные решения в ограниченном пространстве, направляя технологию обработки изображений к более утонченному и интеллектуальному развитию. В будущем, благодаря постоянным прорывам в материаловедении и алгоритмах, смартфоны могут полностью реализовать традиционное восприятие «побеждает сенсор большего размера», найдя идеальный баланс между тонкостью и качеством изображения.