Sony Semiconductor Solutions Corporation a officiellement dévoilé son capteur d'image mobile de nouvelle génération, le LYTIA 901.Le capteur CMOS de 12 pouces possède environ 200 millions de pixels efficaces et offre des améliorations substantielles à travers plusieurs dimensionsCet article fournit une analyse technique objective des principales caractéristiques du capteur et de son impact potentiel sur l'imagerie mobile.
I. Architecture des pixels: équilibre entre haute résolution et haute sensibilité
Le LYTIA 901 utilise une hauteur de pixel de 0,7 μm, atteignant une intégration à haute densité d'environ 200 millions de pixels dans sa taille de capteur de 1/1,12 pouce.En poursuivant des nombres de pixels élevés souvent compromettent les performances à faible luminosité, Sony s'attaque à ce compromis à travers deux approches techniques:
1. Quad-Quad Bayer Coding (QQBC) Série
Il s'agit d'une itération avancée de la matrice traditionnelle Quad-Bayer.les signaux de ces 16 pixels sont combinés et traités en un seul pixel équivalentCela signifie:
Mode de prise de vue quotidienne: sortie d'environ 12,5 mégapixels de photos (200 millions ÷ 16), avec chaque pixel équivalent mesurant 2,8 μm.Cela garantit la sensibilité dans les scénarios de faible luminosité comme les paysages nocturnes et les intérieurs.
Mode haute résolution: les utilisateurs peuvent choisir de produire des fichiers bruts de 200 mégapixels pour capturer des détails extrêmes.
2Optimisation de la structure des pixels
Sony a amélioré la structure des pixels et le filtrage des couleurs, en donnant la priorité à l'augmentation de la capacité du signal saturé, une métrique fondamentale déterminant la plage dynamique.La capacité accrue du signal saturé permet à chaque pixel d'accueillir plus de photoélectrons, enregistrant ainsi une gamme plus large d'informations lumineuses en une seule exposition.
II. Traitement sur puce par l'IA: technologie révolutionnaire de réarrangement des tableaux
Le tableau QQBC nécessite une conversion vers un tableau Bayer standard pour produire des images RVB conventionnelles, un processus traditionnellement géré par le processeur d'application mobile (AP).L'innovation du LYTIA 901 réside dans le fait que:
Circuit de réarrangement de matrice d'apprentissage par IA
Sony a directement intégré des circuits de traitement d'IA optimisés pour l'arrangement QQBC dans le capteur lui-même.
Restauration des détails améliorée: Les algorithmes classiques produisent souvent des artefacts ou une perte de détails lors du traitement de composants à haute fréquence (par exemple, des motifs complexes, des bords de texte).En apprenant de nombreux échantillons, le modèle d'IA restaure plus précisément les informations de couleur des pixels fusionnés.
Optimisation de l'efficacité du traitement: l'intégration sur la puce élimine la latence de transfert de données entre le capteur et l'AP, permettant un traitement en temps réel.il prend en charge l'enregistrement vidéo à 30fps à une résolution 4K avec un zoom jusqu'à 4x.
Selon les recherches de Sony, il s'agit de la première mise en œuvre du réarrangement de la matrice d'IA intégrée sur une puce dans un capteur d'image CMOS mobile.
III. Suite technologique HDR: amélioration de la portée dynamique multicouche
LYTIA 901 intègre trois technologies liées au HDR couvrant divers scénarios d'utilisation:
1. DCG-HDR (double gain de conversion)
En capturant des signaux pixel à deux niveaux de gain distincts lors d'une seule exposition et en les synthétisant, cette technologie permet l'imagerie HDR jusqu'à 4x zoom.Son avantage réside dans la synthèse en un seul cadre., ce qui le rend idéal pour éviter le flou de mouvement lors de la capture de sujets en mouvement.
2Un bon ADC à 12 bits.
La mise à niveau de la conversion traditionnelle de 10 bits analogique en numérique à 12 bits élargit la gradation des couleurs de 1024 niveaux à 4096 niveaux.Cela réduit considérablement les discontinuités de qualité d'image dans les zones de transition entre la lumière et l'ombre, comme le ciel du crépuscule ou l'éclairage en pente.
3. HF-HDR (hybride cadre HDR)
En synthétisant les données DCG avec un cadre supplémentaire à courte exposition, la plage dynamique dépasse 100 dB (requiert une activation en mode d'accumulation de 16 pixels).Cette valeur dépasse les spécifications de gamme dynamique de la plupart des capteurs de smartphone, ce qui le rend idéal pour les scénarios à contraste élevé tels que le lever et le coucher du soleil et les portraits rétroéclairés.
Capacité de zoom: support technique pour les solutions à caméra unique
La pile de technologie du LYTIA 901 vise une application spécifique: obtenir un zoom de haute qualité à travers une seule caméra principale.
Dans les configurations multi-caméras traditionnelles, la plage focale 2x-3x est généralement gérée par un téléobjectif dédié, qui souffre de coûts élevés, de grandes exigences d'espace,et qualité d'image incohérente lors de la commutation de plusieurs camérasL'initiative LYTIA 901 répond à ces défis en:
- une résolution de 200 MP offrant une grande marge de manœuvre
- QQBC tableau réarrangeant dynamiquement les pixels pendant le zoom pour restaurer les détails
- L'IA sur puce assure des performances en temps réel
La technologie HDR maintient les performances dans toute la gamme de zoom
Si cette solution peut remplacer les téléobjectifs physiques dans la prise de vue réelle dépend de la maturité de l'algorithme de réarrangement de la matrice d'IA.il présente des avantages dans le spectre de zoom de milieu de gamme (2x-4x), mais le zoom numérique au-delà de 4x repose toujours sur des algorithmes d'interpolation traditionnels.
V. Les spécifications techniques à première vue
Spécification de l'article
Modèle LYTIA 901
Taille du capteur 1/1,12 pouce
Les pixels efficaces sont environ 200 millions.
Taille des pixels 0,7 μm
Pixel Array Quad-Quad Bayer Coding (16-pixel binning) Le code de Bayer est un code de base pour les pixels.
Circuits de réarrangement de matrice d'apprentissage par l'IA
La technologie HDR DCG-HDR, Fine12bit ADC, HF-HDR (100 dB+)
Capacités vidéo 4K 30fps enregistrement HDR à 4x zoom
La convention sur les dénominations adopte uniformément le format LYTIA (numéro du produit)
VI. Impact sur l'industrie et perspectives
Le lancement du LYTIA 901 reflète deux tendances dans le développement des capteurs d'image des smartphones:
Tendance 1: Migration du traitement de l'IA vers le front-end des capteurs
L'intégration d'algorithmes d'IA dans le capteur lui-même, plutôt que de se fier uniquement au fournisseur de services Internet de la puce principale, aide à réduire la latence et à améliorer l'efficacité énergétique.Cette approche pourrait entraîner une restructuration des rôles entre les fabricants de capteurs et de puces.
Tendance 2: Le potentiel des solutions à caméra unique pour remplacer les configurations multi-caméras
Quand une seule caméra primaire peut couvrir des focales communes allant du grand angle au téléobjectif moyen, les fabricants de smartphones acquièrent une plus grande flexibilité de conception.Cela leur permet de réduire le nombre de caméras et de réduire les coûts, tout en utilisant l'espace libéré pour des batteries plus grandes ou des corps plus minces.
Bien sûr, les performances réelles du LYTIA 901 nécessitent encore des tests dans le monde réel une fois que les appareils qui le comportent seront sur le marché.Les principaux domaines à surveiller comprennent l'efficacité des algorithmes de réarrangement de tableaux basés sur l'IA, stabilité HDR dans des conditions d'éclairage variables et cohérence de la qualité de l'image zoom.
Pour les consommateurs, l'arrivée du LYTIA 901 signale un avenir où la photographie par smartphone ne peut plus s'appuyer sur des "caméras de comptage" pour juger des capacités d'imagerie.
