ソニー・セミコンダクター・ソリューションズ社は LYTIA 901という 次世代のモバイル画像センサーを 公式に発表しました12インチのCMOSセンサーは約2億の有効ピクセルを誇っており,複数の次元で実質的なアップグレードを提供しますこの記事では,センサーの核心機能とそのモバイル画像への潜在的な影響の客観的な技術分析を提供します.
I. ピクセルアーキテクチャー: 高解像度と高感度をバランスする
LYTIA 901は0.7μmのピクセルピッチを使用し,1/1.12インチのセンサーサイズ内で約2億ピクセルの高密度統合を達成する.高画素数を追求する一方で,しばしば低照明性能を損なうソニーはこのトレードオフを 2つの技術的なアプローチで解決します
1クアッド・クアッド・ベイヤー・コーディング (QQBC) アレイ
QQBCは,同じ色フィルターから構成された隣接する16ピクセル (4×4) ユニットを使用する.標準キャプチャ中に,QQBCは,同じ色フィルターから構成された隣接する16ピクセル (4×4) ユニットを使用する.これらの16ピクセルからの信号は,組み合わせて,単一のピクセルとして処理されます.これは,次のとおりです.
日々の撮影モード:約12.5メガピクセル (20000万 ÷ 16) の写真を出力し,それぞれのピクセルは2.8μmを測る.夜景やインテリアなど 薄光のシーナリオで感受性を保証します.
高解像度モード: ユーザは,極端な詳細を記録するために200メガピクセルの原始ファイルを出力することを選択することができます.
2. ピクセル構造の最適化
ソニーはピクセル構造とカラーフィルター配列をアップグレードし,飽和信号容量の増加を優先した. ダイナミック範囲を決定する基本的なメトリックである.飽和信号容量の向上により,各ピクセルはより多くの光電子を収納できる単一の照射でより広い範囲の光情報を記録する.
II. AIオン・チップ処理: 突破的な配列再配置技術
QQBC配列は,従来のRGB画像を出力するために標準のベイヤー配列に変換する必要があります.このプロセスは伝統的にモバイルアプリケーションプロセッサ (AP) によって処理されます.LYTIA 901の革新は:
AI学習配列再配置回路
ソニーは,センサーそのものにQQBC配置に最適化されたAI処理回路を直接統合した.このアプローチの技術的価値は2つの主要分野に示されている:
強化された詳細復元:従来のアルゴリズムは,高周波のコンポーネント (例えば,複雑なパターン,テキストエッジ) を処理する際に,しばしばアーティファクトまたは詳細の損失を生成します.広範なサンプルから学ぶことによって統合されたピクセルから色情報をより正確に 復元します
処理効率の最適化:オンチップの統合は,センサーとAP間のデータ転送遅延をなくし,リアルタイム処理を可能にします.4K解像度で30fpsのビデオを記録し,最大4倍ズームをサポートする.
ソニーの研究によると,これはモバイル CMOS イメージ センサ内でオンチップに統合された AI アレイ 再配置の最初の実装である.
III. HDR テクノロジー スイート: 多層ダイナミックレンジ強化
LYTIA 901は,様々な使用シナリオをカバーする3つのHDR関連技術を組み込みます.
1DCG-HDR (二重変換利益)
この技術は,単一曝光中に2つの異なる増幅レベルでピクセル信号をキャプチャし,それらを合成することで,最大4倍ズームでHDR画像を可能にします.その利点はシングルフレーム合成にあります動き回っている被写体を撮影する際の動きのぼやけを避けるのに理想的です
212ビット ADC
伝統的な10ビットアナログからデジタル変換から12ビットにアップグレードすると,1024レベルから4096レベルまで色グラデーションが拡大します.これは,光と影の間の移行ゾーンでの画像品質の不連続性を大幅に軽減します.夕暮れ空や斜面照明などです
3HF-HDR (ハイブリッドフレームHDR)
DCGデータを追加的なショートエクスポージャンフレームで合成することで,ダイナミックレンジは100dBを超えます (16ピクセル蓄積モードでアクティベーションが必要です).この値はほとんどのスマートフォンセンサーのダイナミックレンジ仕様を超えています陽の昇り/沈みや背景照明による肖像画などの高コントラストのシナリオに最適です
IV. ズーム能力: 単カメラソリューションの技術サポート
LYTIA 901の技術スタックは 特定の用途を狙っています 単一のメインカメラを通して 高品質のズームを実現することです
伝統的なマルチカメラの設定では,2x-3x焦点範囲は,通常専用テレレンズで処理されます. 高コスト,大きなスペース要求,複数のカメラを切り替える際に不一致な画像品質LYTIA 901は以下の方法でこれらの課題に取り組んでいます.
- 200MPの解像度で,十分な割れ頭部空間を提供します
- QQBC配列は,詳細を復元するためにズーム中にピクセルを動的に再配置
- リアルタイムでのパフォーマンスを保証するAIオンチップ処理
HDR 技術は,ズーム範囲全体でパフォーマンスを維持します
このソリューションが現実の撮影で 物理的なテレレンズを 置き換えられるかどうかは AI配列再配置アルゴリズムの成熟度次第です中距離ズーム (2x-4x) 範囲内での利点がある4xを超えたデジタルズームは 伝統的な挿入アルゴリズムに頼っています
V.技術仕様の一見
商品の仕様
モデル LYTIA 901
センサーサイズ 1/1.12インチ
効果ピクセル 約20000万
ピクセルサイズ 0.7μm
ピクセル配列 クアッド・クアッド・ベイヤー・コーディング (16-ピクセル・ビンニング)
On-chip Processing AI学習配列再配置回路
HDR技術 DCG-HDR, Fine12bit ADC, HF-HDR (100dB+)
ビデオ能力 4K 30fps HDR記録 4xズーム
命名条約 単調に"LYTIA (製品番号) "形式を採用
VI.産業への影響と見通し
LYTIA 901の発売は,スマートフォン画像センサー開発における2つの傾向を反映しています.
トレンド1:AI処理をセンサーフロントエンドに移行
AIアルゴリズムをセンサーに組み込むことで 主なチップのISPだけに頼るのではなく 遅延を削減し エネルギー効率を向上させますこのアプローチは,センサーとチップメーカー間の役割の再編を誘発する可能性があります..
傾向2: 複数のカメラを代替するシングルカメラソリューションの可能性
主要カメラが広角から中角テレフォトまで 共通の焦点距離をカバーできれば スマートフォンメーカーには より柔軟な設計が可能になりますカメラの数を減らしてコストを削減できますより大きな電池やより細いボディのために空いたスペースを活用する.
もちろん LYTIA 901の実際の性能は 市場に出た後も 実用的なテストが必要です監視すべき重要な分野は,AI駆動の配列再配置アルゴリズムの有効性異なる照明条件下でのHDR安定性,ズーム画像品質の一貫性
LYTIA 901の登場は,スマートフォン写真が画像処理能力を判断するために"カウントカメラ"に頼らない未来を意味しています.
