手机拍照迎来革命性变革量子薄膜打破现有CMOS三大局限

本刊记者 | 鲁义轩

手机拍照迎来革命性变革量子薄膜打破现有CMOS三大局限

本刊记者 | 鲁义轩

尽管不断面世的最新智能终端都力图通过各种新技术，把手机的成像质量和影像清晰度、流畅度一再提升，但受限于“硅”这种硬件基础的条件，手机等终端通过CMOS图像传感器形成的照片和影像，在3个方面至今仍难有突破：一是对光源的解读不佳，在强光和弱光下相片细节很难清晰；二是运动状态下的影像质量不佳；三是远景容易模糊。

但这些问题因QuantumFilm（量子薄膜）技术在手机上的应用而将得到革命性改善。

11月11日，世界上第一种使用QuantumFilmTM技术（而非硅材料）来捕捉光线、将光子捕捉效率极大提升的图像传感器“Quantum13相机传感器”，由美国一家公司InVisage（量宏科技）首创并推出，并且已经在高通和联发科技芯片平台上运行。从本季度开始，量宏科技将向各智能手机厂商供应该传感器。

基于纳米技术的Quantum13

从量宏科技总裁兼首席执行官李政扬的介绍中记者了解到，QuantumFilm的自然光响应曲线与人眼类似。因此，Quantum13传感器包含一种强大的单景高动态范围模式，被称为“QuantumCinema”。与传统的CMOS图像传感器相比，这种模式能提高近18dB的动态范围。

这意味着无须任何附加的高动态范围软件处理（软件处理往往会造成图像失真或时段丢失），静态和摄像模式都可以达到这种高性能水平。

同时，Quantum13传感器还是全球首款将电子全局快门应用于智能手机的传感器。这种相机技术能够实现全帧捕捉，而CMOS传感器则使用繁琐的滚动快门方法从上到下扫描图像。通过使用电子全局快门，搭载Quantum13传感器的智能手机才能够以通常只在单反相机中出现的全帧快门速度，捕捉到快速移动物体的清晰静态照片，并且生成流畅的2K和4K影像，可避免出现任何由滚动快门造成的失真现象。

在现场的体验区记者看到，在强光和弱光对比环境下，普通的手机很难显示光线外的场景细节；而采用了Quantum13传感器的手机，则在强光和弱光环境下，都清晰地还原了被拍场景的细节。同时，在运动场景中，无人机+Quantum13传感器手机，也把一段空中视频拍摄得更流畅清晰。

超薄光捕捉媒介的应用

“Quantum13传感器是一种拥有1300万像素、1.1微米像素的相机传感器，可以装入一个8.5mm×8.5mm的模块中。QuantumFilm的光吸收率比硅要高出8倍，可以形成一种超薄光捕捉媒介，可以调节具有较高入射角度的光，从而达到前所未有的4mm相机模块高度。同时这种更薄的相机模块也可以使智能手机的相机设计得更薄。”李政扬介绍。

另外，该技术还与现有CMOS平台形成了兼容能力，可以与其他改善影像质量的技术相互配合提高影像质量。

据悉，为了让QuantumFilm技术在手机影像上得以应用并改善硅材料局限，量宏科技此前研发了近10年时间。有分析机构预测，全球1300万像素的相机传感器使用量预计将从2015年的4.08亿个，增长到2020年的9.95亿个。1300万像素的智能手机相机市场，给量子薄膜这一新技术带来了不可低估的前景。

当然其应用领域远远不止手机。据悉，Quantum13传感器还有望用于无人机拍摄、视频监控等更多的IoT领域，改善目前这些领域的相片细节不够清晰、视频不够清晰流畅等问题。