Yongin Park,三星执行副总裁
系统LSI传感器业务团队负责人
如今,拍照和摄像不再仅仅是为了捕捉特殊事件、场景和人物,而是早已成为我们日常生活的一部分。拿出智能手机,拍一顿丰盛的饭菜,记录自己最新的舞步,或者在忙碌的时刻,与朋友分享你“焦头烂额”的状态。随着移动摄影技术的显著进步,这种即时分享的无缝体验已成为了人们的生活方式。这一切的核心为移动图像传感器,它是将光转换为数字数据的移动芯片。
我们通过眼睛感知世界,如果将人眼和图像传感器类比,人眼大概是一个具有500Mp的图像传感器。目前,大多数数码相机采用40Mp分辨率图像传感器,而智能手机的图像传感器普遍为12Mp。想要达到类似人眼的感知能力,我们还有很长一段路要走。
如果只是简单地将尽可能多的像素放入传感器,这很容易做到,但将导致图像传感器占据很大的设备空间。在智能手机的设计中,为确保高屏占比、纤薄设计等高端规格,并容纳数以千万计像素的摄像头,像素尺寸必须尽可能缩小,以保持机身紧凑。
另一方面,像素缩小,这意味着每个像素接收的光线变少,这会导致图像模糊或暗淡。图像传感器的像素数量与像素尺寸之间形成了一对矛盾,这需要坚实的技术实力对其加以平衡。
尖端像素技术
凭借在半导体技术上的经验积累,三星一直在探索解决图像传感器上所遭遇的难题。2019年5月,三星发布了先进的64Mp传感器,此后仅仅六个月,108Mp传感器就被推向了市场。
三星新的108Mp图像传感器叫“Samsung ISOCELL亮HM1”,我们采用了独有的九合一像素技术(Nonacell),它能显著提升像素进光量。与三星此前的四合一像素技术(Tetracell)相比,Nonacell为3×3像素结构,即9个0.8μm像素用作一个2.4μm像素。它能有效改善弱光环境下的拍摄问题。
2019年,三星还率先推出了基于0.7μm像素的图像传感器。此前,业界认为小于0.8μm是像素的“技术瓶颈”对三星的工程师而言,“技术瓶颈”往往只是激发他们创新的一项挑战而已。
超感官图像传感器
目前,大多数相机只能拍摄人眼可见的450~750nm波长范围的光线。能检测超出该范围光波的图像传感器很难获得,但它们的应用可使广泛的领域受益。比如,配备紫外线感光的图像传感器可通过捕捉图片,来展示不同颜色的健康细胞和癌细胞,从而用于诊断皮肤癌;红外图像传感器可用于农业和其他行业,以进行更有效的质量控制。未来,我们还能拥有可捕捉人眼看不到的微生物的图像传感器。
我们不仅在开发图像传感器,而且还在研究可以记录气味或味道的其他类型的传感器。甚至,那些超越人类感官的传感器,也将很快成为我们日常生活中不可或缺的一部分。这些传感器帮助我们看见不可见,感知不可感知,我们对其拥有的无限应用潜力感到兴奋。
面向未来的6亿像素
迄今为止,图像传感器主要应用在智能手机领域,但是正快速扩展至其他新兴领域,比如自动驾驶汽车、物联网、无人机,等等。三星很自豪能抓住小像素、高分辨率传感器的趋势,这种趋势将持续到2020年及以后。不仅如此,三星将通过全面的产品组合,满足设备制造商的各类需求,以应对下一波技术创新浪潮。通过不懈创新,三星将开创像素技术的无限可能,探索比人眼还能捕捉更多细节的图像传感器。