اپل به تازگی پتنت جدیدی برای یک سنسور تصویری ثبت کرده که می تواند امکان ثبت عکس و ویدیو با دامنه دینامیکی نزدیک به چشم انسان را برای آیفون ها و دیگر دستگاه های این برند فراهم کند. این پتنت با عنوان “سنسور تصویری با پیکسل های لایه ای و دامنه دینامیکی بالا و نویز کم” شناخته می شود و مجله Y.M.Cinema برای نخستین بار آن را شناسایی کرده است. در این پتنت، معماری جدیدی برای سنسور تشریح شده که ترکیبی از سیلیکون لایه ای، سطوح متعدد جذب نور و مکانیزم های کاهش نویز در خود چیپ است تا بتواند تا ۲۰ استاپ دامنه دینامیکی را به دست آورد.
دامنه دینامیکی چشم انسان و مقایسه با دوربین های فعلی
دامنه دینامیکی چشم انسان معمولا بین ۲۰ تا ۳۰ استاپ تخمین زده می شود و این رقم به چگونگی تطبیق مردمک و پردازش نور بستگی دارد. بیشتر دوربین های موبایل امروزی توانایی ثبت ۱۰ تا ۱۳ استاپ دامنه دینامیکی را دارند. اگر سنسور جدید اپل بتواند به ظرفیت واقعی خود برسد، نه تنها از آیفون های فعلی برتر خواهد بود، بلکه حتی از بسیاری دوربین های سینمایی حرفه ای مانند ARRI ALEXA 35 هم بهتر عمل می کند.
معماری سنسور با طراحی لایه ای و ذخیره نور پیشرفته
در این پتنت، سنسور از دو لایه تشکیل شده است. لایه بالایی یا Sensor Die وظیفه ثبت نور را بر عهده دارد و لایه زیرین یا Logic Die پردازش هایی مانند کاهش نویز و کنترل نوردهی را انجام می دهد. سنسورهای فعلی آیفون که ساخت سونی هستند هم از معماری دو لایه استفاده می کنند، اما نسخه اپل دارای قابلیت های اختصاصی بیشتری است و فضای کمتری می گیرد.
یکی از مهم ترین اجزای این سنسور، سیستم LOFIC یا Lateral Overflow Integration Capacitor است. این سیستم به هر پیکسل اجازه می دهد تا بسته به شدت نور صحنه، مقدار متفاوتی از نور را در یک تصویر ثبت کند. به این ترتیب سنسور می تواند اختلافات شدید نوری مثل ایستادن فردی در مقابل پنجره پرنور را بدون از دست دادن جزئیات در سایه یا نقاط روشن مدیریت کند.
کاهش نویز تصویر با مدار حافظه اختصاصی در هر پیکسل
یکی دیگر از نوآوری های این طراحی مربوط به کاهش نویز و گرین تصویر است. هر پیکسل دارای یک مدار حافظه اختصاصی است که نویز الکترونیکی ناشی از گرما را به صورت لحظه ای شناسایی و حذف می کند. این پردازش مستقیما روی خود چیپ و قبل از ذخیره یا ویرایش تصویر انجام می شود تا کیفیت تصویر نهایی بالاتر برود.
آینده تحقیق و توسعه سنسور تصویری در اپل
ثبت این پتنت به معنای عرضه فوری این فناوری نیست، اما نشان می دهد اپل روی این حوزه به صورت جدی تحقیق می کند و ممکن است در آینده نزدیک شاهد ورود این سنسورهای پیشرفته به نسل های بعدی آیفون باشیم. این حرکت می تواند دنیای عکاسی موبایل را متحول کند و کیفیت تصاویر آیفون را به سطحی فراتر از رقبا و حتی بعضی دوربین های حرفه ای برساند.
