得益于手機(jī)傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展，如今的智能手機(jī)的相機(jī)可以勝任消費(fèi)者大部分的日常拍照需求，而手機(jī)廠(chǎng)商同樣在相機(jī)方面不斷加劇競(jìng)爭(zhēng)趨勢(shì)，手機(jī)相機(jī)的方向從原本的“隨手一拍就是大片”，變成追求更加“專(zhuān)業(yè)”的影像體驗(yàn)。
智能手機(jī)的影像越來(lái)越強(qiáng)，但是作為一款便攜電子設(shè)備，在手機(jī)內(nèi)部寸土寸金的空間里，已經(jīng)有一大半空間在放置相機(jī)傳感器，甚至前段時(shí)間已經(jīng)有手機(jī)塞入了所謂“一英寸”CMOS，相機(jī)模組突起達(dá)到了相當(dāng)夸張的程度。
如何在小尺寸的傳感器中實(shí)現(xiàn)更高的像素和更強(qiáng)的成像素質(zhì)，這是留給各家傳感器廠(chǎng)商的一大難題。
三星是第一個(gè)完成1億像素和2億像素圖像傳感器，并實(shí)現(xiàn)手機(jī)搭載的供應(yīng)商，近期它們推出了ISOCELL HP3傳感器，它的傳感器尺寸只有1/1.4英寸，但是卻塞入了整整2億像素，單位像素尺寸小至 0.56 微米，單像素長(zhǎng)度較前代 ISOCELL HP1減少12%，這樣的尺寸似乎能解決相機(jī)傳感器占據(jù)面積的問(wèn)題，但是對(duì)于消費(fèi)者和手機(jī)廠(chǎng)商來(lái)說(shuō)，它的實(shí)際成像效果才是關(guān)鍵。
三星前段時(shí)間發(fā)表了一篇技術(shù)博客，專(zhuān)門(mén)講解了關(guān)于ISOCELL HP3傳感器的技術(shù)疑點(diǎn)。
如何解決進(jìn)光量問(wèn)題？
更小的像素長(zhǎng)度確實(shí)能解決傳感器尺寸過(guò)大的問(wèn)題，但是同樣會(huì)導(dǎo)致傳感器進(jìn)光量減少，或者引起相鄰像素的干擾。
三星利用全深槽隔離 (DTI) 技術(shù)，在像素之間設(shè)置絕緣組件，建立起更薄、更深的物理隔墻，DTI 技術(shù)關(guān)鍵是更薄、更深的硅壁，從而提高 ISO 并減少串?dāng)_。
同時(shí)三星提高了像素光電二極管的容量，改進(jìn)光學(xué)性能，防止像素間發(fā)生光損失現(xiàn)象。即便是0.56微米的小像素，受光面減小，單個(gè)像素存儲(chǔ)和處理的光量卻更多。
兩億像素如何實(shí)現(xiàn)快速對(duì)焦？
眾多的像素點(diǎn)，如何精準(zhǔn)快速地對(duì)焦也成為了一大技術(shù)難點(diǎn)。
HP3 運(yùn)用先進(jìn)的超級(jí)四相位檢測(cè) (QPD) 技術(shù)，可將自動(dòng)對(duì)焦像素密度提高到 100%，從而支持2億像素全部聚焦，這是以往大像素傳感器所不具備的。
超級(jí)QPD自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)，利用單個(gè)鏡頭覆蓋四個(gè)像素，實(shí)現(xiàn)更快速、更精準(zhǔn)的自動(dòng)對(duì)焦，從而能夠測(cè)量拍攝對(duì)象上下左右四方的所有相位差異。它不僅能在弱光條件下準(zhǔn)確自動(dòng)對(duì)焦，還能在放大之后繼續(xù)保持高清。
暗光條件下的拍攝問(wèn)題
三星利用了在之前1億和2億像素傳感器上的“像素合一”技術(shù)，將四個(gè)或十六個(gè)相鄰的像素合并在一起，實(shí)現(xiàn)單像素1.12微米或2.24微米像素的長(zhǎng)度，即使在弱光環(huán)境中，也能捕捉更多光線(xiàn)信息。
ISOCELL HP3提供了三種不同的模式，分別針對(duì)各種光線(xiàn)條件進(jìn)行優(yōu)化：適合亮光環(huán)境的0.56微米2億像素模式；適合較暗環(huán)境的1.12微米5000萬(wàn)像素模式；以及適合最暗環(huán)境的2.24微米1250萬(wàn)像素模式。
得益于QPD和像素合一技術(shù)，ISOCELL HP3可拍攝8K 30FPS超高清影片或4K 120FPS的高清影片，且視野范圍不受裁剪。
如何實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的色彩科學(xué)
ISOCELL HP3 具備14位色深，理論上可以提供幾萬(wàn)億種色彩組合，是12位色深圖像傳感器的64倍。那么如何拍出準(zhǔn)確且靚麗的照片呢？
ISOCELL HP3采用兩種不同的圖像讀數(shù)，一種具有高ISO或中ISO，另一種則具有低ISO，然后傳感器再將兩種讀數(shù)合而為一。而高 ISO 模式具有更高的轉(zhuǎn)換增益，使得最終圖像的清晰度高達(dá)14位色深。
同時(shí)，ISOCELL HP3利用單幀逐行 HDR，通過(guò)長(zhǎng)、中、短三重曝光來(lái)生成高動(dòng)態(tài)范圍圖像。三重曝光隨后合并為一張圖像，最終得到更加準(zhǔn)確清晰地還原陰影與高光的照片。
