在智能手机摄影领域,三星(Samsung)、谷歌(Google)和苹果(Apple)三大科技巨头展开激烈竞争。其中三星最为积极地公开其传感器技术创新。该公司近期详细介绍了一项突破性的纳米棱镜技术,这种新型微透镜设计可显著提升传感器的集光能力。
传感器的光线收集能力直接影响成像质量。然而,随着智能手机追求更高分辨率,传感器和像素不断微型化,这给光线收集带来了巨大挑战。三星指出,像素持续缩小虽然实现了高分辨率,但也导致单位像素灵敏度降低,并引发像素间串扰问题,致使低光环境下的图像质量显著下降。
传统设计中,传感器每个像素都配备将光线聚焦的微透镜,微透镜与色彩滤光片呈1:1匹配。这种设计限制了像素只能接收与其滤光片颜色相对应的光线。纳米棱镜技术突破了这一限制,采用纳米级结构替代传统圆形微透镜,能够通过光的折射和色散将原本损失的光线引导至相邻像素。
虽然纳米棱镜概念早在2017年就被提出,但其商业化实现面临诸多挑战。三星表示,在像素中实现精确的纳米级结构极其困难,需要引入化学机械抛光(CMP)、低温工艺和热解吸质谱(TDMS)等特殊技术。
这项技术最终通过Isocell JNP实现商业化,已于今年投入量产并应用于部分最新智能手机中。测试显示,采用该技术的传感器较传统微透镜设计的同规格产品,灵敏度提升了25%。