不靠Sony了？蘋果影像感測器專利曝光、iPhone將直逼電影機 全新相機收購

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蘋果最新曝光的專利顯示，似乎正在開發自研影像感測器。（圖／路透社）

蘋果iPhone相機的影像感測器向來依賴Sony，近來盛傳，蘋果有意和三星合作，以分散供應鏈風險。不過，一項最新曝光的專利顯示，蘋果可能也正在開發自研的次世代影像感測器。

專業影像媒體Y.M.Cinema Magazine發現蘋果一項名為「具備高動態範圍與低雜訊的堆疊像素影像感測器(Image Sensor With Stacked Pixels Having High Dynamic Range And Low Noise)」的新專利。文件中提到的「堆疊式影像感測器」架構，具備高達20檔的動態範圍，不僅超越目前市面的高階電影攝影機，如ARRI ALEXA 35，甚至接近人眼的感知極限。

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動態範圍是衡量相機捕捉亮暗細節能力的重要指標，單位為「檔(stop)」。每增加一檔，表示相機可處理的光線強度增加一倍或減半。舉例來說，20檔動態範圍代表相機能在同一畫面中同時保留從最亮到最暗的細節，對比度為1,048,576:1，幾乎不會出現過曝或死黑的情況。

蘋果專利顯示，可讓影像感測器具備逼近人眼的即時動態範圍。（圖／彭博社）

雖然蘋果從未公開iPhone 16 Pro Max影像感測器的動態範圍，但根據CineD網站對iPhone 15 Pro Max主鏡頭的實測，其動態範圍約落在11～13檔之間。相比之下，人眼的即時動態範圍約在10～14檔，經過瞳孔和視網膜調整後可達20～30檔。

根據專利顯示，蘋果這款影像感測器採堆疊式雙層設計，儘管並非業界首創，Sony也採用了類似技術，但蘋果加入兩項新技術。LOFIC(橫向溢出積分電容)技術，讓每個像素可根據場景亮度儲存三種不同電荷，進一步強化亮暗細節。此外，每個像素內建電流記憶電路，可即時偵測並消除雜訊，讓畫面更乾淨，而蘋果使用的3顆電晶體(3T)設計，比常見的4顆電晶體(4T)結構更簡單、省空間。

不過話說回來，和蘋果過去眾多專利一樣，這項技術是否會實際導入產品仍屬未知，就算採用也可能要等到未來某一代iPhone才會實現。即便如此，這仍顯示蘋果積極投入影像感測技術研發，若有朝一日成功量產，iPhone的拍攝實力或許真能媲美Sony、全新相機收購canon等專業相機的水準。

▲知名爆料者先前釋出iPhone 17 Pro模擬圖。（圖／X@majinbuofficial）

記者吳立言／綜合報導
蘋果近期一項公開專利揭示其研發中的下一代影像感測器技術，或將帶來高達20檔動態範圍（Dynamic Range） 的影像處理能力，逼近甚至超越人眼可辨識的亮度層次，被外媒形容為「潛在顛覆攝影領域的突破」。

根據專利《具備高動態範圍與低雜訊的堆疊像素影像感測器》，蘋果設計出一種堆疊式感測器架構，結合感光與邏輯處理雙層晶片，達成1,048,576:1的對比度，也就是所謂「20 stops」的動態範圍。這意味著在單一畫面中能同時捕捉極亮與極暗細節而不失真，甚至優於現今高階電影攝影機如ARRI ALEXA 35。
目前市售的iPhone 15 Pro Max在 CineD測試中僅達到約11至13 stops的動態範圍。即便經過強大雜訊處理，其曝光寬容度仍落後主流APS-C或全片幅相機2至3檔，與Alexa 35相比更差了7 stops。

專利中提到的20 stops水準，若真能實現，將足以挑戰主流相機龍頭Sony、全新相機收購canon與RED所使用的專業感測器。

專利中提及的創新架構包括：

堆疊式晶片：上層為感光元件，下層為邏輯處理晶片

LOFIC電荷儲存設計：單一像素能根據場景亮度分別儲存多層級訊號

即時熱雜訊消除電路：每個像素內建即時計算與補償，降低雜訊依賴後製修復

三電晶體像素架構（3T）：與一般專業用的4T結構相比，實現更簡化但高效能的設計

這些設計不僅強化動態範圍，也讓影像雜訊在感測器層級即被處理，有機會大幅減少後製成本與處理時間。

目前iPhone相機感測器主要由Sony提供，此次專利顯示蘋果有意從晶片層開始自研感測器技術。若這項技術得以量產，蘋果或將在以下領域取得領先：

◆iPhone 17 Pro系列提供「電影級HDR」錄影體驗

◆Apple Vision Pro等AR/VR裝置獲得更真實視覺呈現

◆未來開發獨立相機產品線，挑戰Sony與全新相機收購canon市場

專利提出的影像感測技術，也可能為蘋果進軍專業影像領域鋪路，例如提升AR / VR畫質、串流影音的HDR效果，甚至應用於電影拍攝。
儘管專利內容令人興奮，仍須強調這不代表該技術將一定出現在近期產品中。蘋果過去亦曾申請大量未實現的技術專利，真實應用仍需經過製程、良率、功耗等多方面驗證。不過，從蘋果擴展自家晶片設計的方向來看，這項技術無疑再次彰顯其從SoC（系統晶片）整合至感測器層的野心，未來值得持續關注。

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