7月3日,美国专利商标局披露的苹果公司新专利显示,其正在研发的堆叠式图像传感器技术可实现高达20档动态范围,对比度达1048576:1,接近人类眼睛的瞬时动态范围(10-14档)及调节后的峰值水平(20-30档)。这一突破性技术若实现量产,将显著提升iPhone等设备的影像能力,甚至可能冲击专业相机市场。
该传感器采用双层结构:上层为传感器芯片,集成光电二极管与定制模拟电路,负责光线捕获;下层为逻辑芯片,内置噪声抑制电路与图像处理单元。这种垂直堆叠设计减少了模组厚度,同时提升了数据处理效率。
通过横向溢流积分电容(LOFIC)机制,每个像素可存储三种电荷水平(低光、中光、强光),实现单帧20档动态范围覆盖。例如,在逆光场景中,既能保留高光云层细节,又能捕捉暗部建筑纹理,避免传统多帧合成导致的运动模糊。
苹果采用三晶体管(3T)像素结构替代行业主流的4T设计,并集成电流存储电路实时消除热噪声。测试显示,该方案在ISO 1200时仍能保持0.3e-的低读出噪声,优于多数4T传感器性能。
尽管专利显示技术潜力,但苹果通常需2-3年将专利转化为实际产品。行业分析师预测,该技术或于2026年首次搭载于iPhone 17 Pro系列,推动智能手机影像能力向专业设备看齐。若成功落地,苹果或将定义下一代成像标准,重塑从消费电子到专业影像的产业链生态。