Рынок смартфонов в целом достиг зрелости, и базовый форм-фактор уже не имеет большого потенциала для улучшений. Конечно, ожидается, что в следующем году Apple выпустит iPhone Fold, и аналитики надеются, что переход Apple к складным устройствам наконец выведет этот форм-фактор из нишевой категории в мейнстрим.
Тем не менее, складные технологии существуют на рынке уже почти десять лет, но им не хватает необходимого «вау-фактора» для создания действительно уникального продукта. На этом фоне производители смартфонов, включая Apple, всё активнее обращаются к камерам нового поколения для создания отличительных особенностей. И Samsung, похоже, наконец нашёл ответ на эту дилемму дифференциации.
Samsung разрабатывает HD-сенсор изображения с глобальным затвором, и Apple проявляет к нему явный интерес
Южнокорейское издание сообщает, что Samsung работает над HD-сенсором изображения с глобальным затвором, который позволит смартфонам нового поколения, включая будущие iPhone от Apple, точно захватывать очень быстро движущиеся объекты.
В настоящее время смартфоны используют построчный затвор (rolling shutter) для получения изображений с высоким разрешением. Однако при попытке запечатлеть быстро движущиеся объекты построчный затвор создает искажения изображения, поскольку строки пикселей экспонируются последовательно для считывания входящих данных.
В отличие от этого, при использовании глобального затвора (global shutter) все строки пикселей экспонируются одновременно для считывания входящих данных, что позволяет захватить весь кадр за один раз. Такой подход обеспечивает точное отображение быстро движущихся объектов.
До сих пор внедрение технологии глобального затвора в смартфоны было затруднено из-за их сложной структуры и необходимости увеличивать пиксели, что снижало точность разрешения.
Однако Samsung удалось реализовать технологию глобального затвора в рамках сенсора камеры смартфона, внедрив новую структуру пикселей в 12-мегапиксельный объектив с построечным затвором и шагом пикселя 1,5 микрометра (мкм).
Как правило, сенсоры камер смартфонов преобразуют аналоговые сигналы от пикселей в цифровые в АЦП (аналого-цифровом преобразователе), но Samsung разработала структуру, в которой АЦП встроено в сам пиксель, создавая АЦП на уровне пикселя.
Конечно, такой подход неизбежно увеличивает размер каждого пикселя: размер самого маленького такого пикселя в настоящее время составляет около 3 микрометров, в отличие от 1,5-микрометровых пикселей, обычно встречающихся в камерах высококлассных смартфонов.
Чтобы обойти это препятствие, Samsung сохранила пиксель размером 1,5 мкм, но упаковала его в блок 2×2, фактически создав базовую единицу размером 3 мкм.
Представитель Samsung объяснил подход следующим образом:
“Это структура, где 4 пикселя совместно используют один АЦП; в этом случае только часть, соответствующая 2×2, работает последовательно, как построчный затвор, а остальное может работать как глобальный затвор.”
Затем представитель отметил:
“Однако, поскольку включена работа построчного затвора, существует небольшое искажение изображения, поэтому его нельзя считать идеальным глобальным затвором. Мы извлекли оптический поток (изменение яркости каждого пикселя в изображении при движении камеры или объекта) из этого и выполнили компенсацию движения. Применив эту [компенсацию движения] путем включения алгоритма, стал возможен высококачественный датчик изображения с характеристиками глобального затвора даже при очень малом шаге пикселя.”
Samsung планирует представить эти результаты на предстоящей конференции ‘ISSCC 2026’ (International Solid-State Circuits Conference 2026), которую часто называют Олимпиадой полупроводниковых схем.
Тем временем Apple проявляет явный интерес к этой технологии, о чем свидетельствуют ее патенты на установку датчиков с глобальным затвором в iPhone.
Конечно, Apple и Samsung также сотрудничают друг с другом в разработке КМОП-сенсоров изображений нового поколения.
КМОП (Комплиментарный металл-оксидный полупроводник) — это чип, который преобразует свет в цифровые изображения, захватывая фотоны с помощью массива из миллионов светочувствительных пикселей. Каждый пиксель содержит фотодиод для сбора света и интегральную схему (или транзисторы) для усиления и преобразования заряда в электрический сигнал.
Между тем, как мы недавно отмечали, Samsung подала несколько заявок на регистрацию товарного знака для своего нового КМОП-сенсора камеры “DeepPix”, что предполагает, что компания, возможно, наконец готовится отказаться от своих устаревающих сенсоров ISOCELL.
Продолжающиеся эксперименты Apple с новыми технологиями камер
Недавно мы отмечали, что грядущий iPhone Fold от Apple, вероятно, будет оснащен встроенной в экран камерой с разрешением 24 Мп. Ожидается, что дисплей складного устройства также будет использовать технологию COE (Color Filter on Encapsulation), которая обеспечивает более тонкий дисплей, более высокую эффективность яркости, увеличенное разрешение и сниженный вес.
Аналогично, Apple, вероятно, разместит датчик TrueDepth для Face ID под дисплеем в iPhone 18. Для этого Apple намерена использовать “сплайсированное микропрозрачное стекло” в области дисплея непосредственно над датчиком, позволяя проходить достаточному количеству света.
Отдельно сообщается, что iPhone 20 от Apple, который выйдет в 2027 году, как ожидается, будет оснащен 100-мегапиксельным датчиком камеры LOFIC. LOFIC — это тип КМОП-сенсора, который гораздо более эффективно захватывает и преобразует падающие лучи света в цифровые изображения. Он делает это, захватывая детали как при слабом освещении, так и яркие блики без шума, решая присущий компромисс между светочувствительностью и сигналом насыщения.
Очевидно, что Apple стремится использовать высокотехнологичные камеры для создания отличий от других смартфонов в будущем.
Автор – Rohail Saleem
