En juillet 2025, Samsung Semiconductor a officiellement mis sa technologie Nanoprism en production de masse pour le capteur d'image ISOCELL JNP, apportant une nouvelle solution d'"optimisation synergique de la miniaturisation des pixels, de la qualité d'image et de la conception structurelle" à l'industrie des modules de caméra pour smartphones. Centrée sur la méta-photonique, cette technologie s'attaque directement aux principaux problèmes de "réduction de la sensibilité et de taille limitée" rencontrés par les modules lors des mises à niveau haute résolution, redéfinissant la logique de conception optique des modules à l'ère des petits pixels et devrait accélérer l'itération des modules de caméra pour smartphones milieu et haut de gamme.
Actuellement, les modules de caméra pour smartphones sont confrontés à un conflit entre la "demande de haute résolution" et les "limitations de l'expérience pratique" : D'une part, la demande des consommateurs pour une imagerie haute définition telle que les pixels de 200MP et les vidéos 4K continue de croître, ce qui pousse la taille des pixels des capteurs d'image dans les modules à se réduire de 1,0μm à la plage de 0,5-0,7μm ; d'autre part, la réduction des pixels avec les technologies traditionnelles entraîne deux problèmes majeurs. Premièrement, l'entrée de lumière par pixel diminue, ce qui entraîne une augmentation du bruit dans les environnements à faible luminosité. Pour compenser, des ouvertures d'objectif ou des tailles de capteur plus grandes sont nécessaires, ce qui augmente l'épaisseur du module et provoque une "bosse de caméra"—ce qui contredit la tendance au design fin des smartphones. Deuxièmement, la réduction de l'espacement des pixels intensifie la diaphonie lumineuse, et les fuites de lumière entre les filtres de couleur dégradent la précision de la reproduction des couleurs, affectant la cohérence de l'image. Selon les données de l'industrie, le rapport signal/bruit (SNR) en imagerie à faible luminosité des modules à pixels traditionnels de 0,7μm est en moyenne inférieur de 20 % à celui des modules à pixels de 1,0μm, ce qui constitue un goulot d'étranglement majeur limitant la popularisation des modules haute résolution.
En restructurant le trajet optique des modules, la technologie Nanoprism de Samsung apporte une solution ciblée aux conflits susmentionnés, sa valeur fondamentale se reflétant dans deux dimensions clés :
Dans les modules traditionnels, les microlentilles correspondent en un pour un aux filtres de couleur. La lumière qui ne correspond pas avec précision à la couleur du filtre (par exemple, la lumière rouge entrant incorrectement dans la zone du filtre vert) est directement perdue, ce qui entraîne un taux d'utilisation de la lumière d'environ 60 % seulement. Grâce aux effets de réfraction et de dispersion des structures de métamatériaux à l'échelle nanométrique, Nanoprism redirige la lumière précédemment perdue vers les pixels correspondants, augmentant l'entrée de lumière par pixel de 25 % (ce qui correspond aux données d'amélioration de la sensibilité du capteur ISOCELL JNP). Cela signifie qu'un module à pixels de 0,7μm équipé de cette technologie peut égaler les performances d'imagerie en basse lumière d'un module à pixels traditionnel de 1,0μm—sans avoir besoin d'objectifs ou de capteurs plus grands. Prenons l'exemple d'un module grand public de 50MP, après avoir adopté le capteur ISOCELL JNP, le diamètre de l'objectif peut être réduit de 6,5 mm à 5,8 mm, et l'épaisseur du module peut être diminuée de 0,3 à 0,5 mm, évitant ainsi efficacement le problème de la "bosse de caméra".
La technologie Nanoprism est intégrée dans la couche de microlentilles du capteur d'image, ce qui élimine la nécessité de modifier la structure des composants principaux du module tels que les lentilles, les supports de lentilles et les connecteurs. Les fabricants peuvent l'adapter rapidement sur la base des lignes de production existantes. Parallèlement, Samsung utilise le polissage chimico-mécanique (CMP) pour garantir la planéité des nanostructures (avec une erreur contrôlée à ±5 nm) et la spectrométrie de masse par désorption thermique (TDMS) pour des tests de production de masse constants des nanostructures, garantissant que l'écart de performance optique de chaque capteur est inférieur à 3 % et empêchant une qualité d'image inégale du module causée par les fluctuations du processus. Cette caractéristique de "faible coût de transformation + haute cohérence" abaisse le seuil pour que les modèles milieu et haut de gamme adoptent des modules haute résolution, favorisant la pénétration des modules de classe 200MP des téléphones phares aux modèles dans la gamme de prix de 3 000 à 4 000 yuans.
Actuellement, le capteur ISOCELL JNP équipé de la technologie Nanoprism est entré en production de masse et a été appliqué aux modèles phares de Samsung et de certaines marques de l'écosystème Android lancés au second semestre 2025. Les modules de caméra de support ont terminé les tests des opérateurs, et leurs performances dans les scénarios de faible luminosité tels que la prise de vue de portraits et l'enregistrement vidéo de nuit se sont améliorées de 15 % à 20 % par rapport aux produits de la génération précédente (sur la base des données d'institutions d'évaluation d'imagerie tierces). D'un point de vue de la tendance de l'industrie, cette technologie aura trois impacts majeurs :
Les analystes de l'industrie estiment qu'en 2026, le volume d'expédition des modules de caméra pour smartphones adoptant Nanoprism et des technologies méta-photoniques similaires devrait dépasser les 80 millions d'unités, représentant plus de 25 % de la part de marché mondiale des modules milieu et haut de gamme. La percée technologique de Samsung non seulement construit une barrière concurrentielle pour sa propre activité de capteurs d'image, mais entraîne également l'ensemble de l'industrie des modules de caméra vers le développement synergique de "haute résolution, design fin et faible coût."
