影像技術的革新 - InVisage研發出了Quantum Film

Posted by Mr. March

有在關注科技新聞的人可能在這一兩年有聽過一家公司叫做InVisage(量宏科技,美商),推出了一種新的影像Sensor,有別於以往的CMOS,使用了一種新的材料叫做Quantum Film(量子薄膜)

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在影像技術這一塊可以說是日新月異,先幫大家複習一下歷史,15年前我們大概都還是在使用底片拍照,當時使用CMOS Sensor的數位相機可是高檔品(而且畫質可不能跟現在比)10年前火紅的手機搭配的是200萬像素的鏡頭,到了今年沒有1000萬像素以上的手機要主打拍照功能可能都不太好意思(當然iPhone一直都比較例外一點,蘋果和他的生態圈有自己的玩法)底片式相機除了少數玩家之外,你在路上完全看不到,科技的進步可以說真是讓人感到害怕阿!

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可以說在CMOS Sensor影像感光零件這一塊,SONY頗有一統天下之勢,那麼關於這個Quantum Film到底是一個什麼樣的東西,他真的可以撼動SONY的巨大優勢和目前的CMOS市場? 在筆者的觀點來看,新科技取代舊科技有一個很好的比喻;在中世紀時戰場上最具有優勢的就是長弓和重裝甲騎兵,到了文藝復興時期發明了一種東西叫做火繩槍,不過火槍這東西剛出的時候一不防水二裝填速度慢三殺傷距離不夠,所以還是弓兵騎兵橫行,後來歷史如何發展大家都很清楚啦!所以說新科技打敗舊科技可能不是一瞬間的事情,會是一個漸進式的過程,只是這個循環在現代越來越快,越來越快…..

言歸正傳,到底這個Quantum Film有何神奇的地方呢?

首先傳統的CMOS sensor吸光量大概都只有入光亮的60%,但是Quantum Film號稱可以達到100%的吸光量,若此事項為真,則表示在手機上這種小Sensor size,小Pixel Size所造成的悲劇夜拍能力將能夠得到大幅度的改善

第二,擁有較佳的動態範圍,動態範圍指的是這個Sensor可以觀察到的亮度範圍;各位要先了解到Sensor基本上是吸收到光產生電子,而如果吸收到太多光,產生的電子超過所能儲存的最大數目,就無法知道光到底是亮到什麼程度,顯現在圖片上的就是所謂的過曝,而所能儲存的電子容量越高就是所謂的動態範圍越高,對於背光場景的拍攝能力會越佳

第三,由於吸光能力的改善,這有助於將整顆鏡頭模組做的更小,更薄的手機將成為可能(以目前各家手機大廠出的手機來看,各位可以發現厚度的最大限制絕對在於Camera,只好讓手機在Camera部位長一個火山口)

第四,有別於CMOS Sensor是一條線一條線曝光,Quantum Film是進行整面的曝光;各位一定有一些經驗,用手機拍高速移動的物體,會發現物體產生形變,這就是所謂的Rolling shutter曝光,而Quantum Film因為是進行整面曝光(Global Shutter),將不會有這種形變問題 (CMOS Sensor透過機械快門阻絕光的進入,也可以達到Global Shutter的效果,像現在的單眼相機也都是這樣子做的,但手機上受限於成本和機構空間,通常不會裝設機械快門)

rolling-global

(上圖:Rolling Shutter VS Global Shutter拍下來的照片)

  綜合以上四大優點,Quantum Film可說是數位影像感應器的新一代改進板,改善了CMOS sensor天生上的許多缺陷,在筆者眼中的觀點來看,Quantum Film 取代CMOS是很有可能會發生的事情,但是這個過程有可能還需要一兩年,原因在於

  1. Quantum Film Sensor目前只有1300萬畫素
  2. 價格因素

根據Invisage官網blog連結:http://www.invisage.com/blog/

目前第一波量產是13M的Sensor,現在手機上的CMOS都已經跑到23M去了,以產品規格上來說,23M能打出來的行銷力道當然是遠勝於13M,所以關鍵就看這個Resolution Size他什麼時候能夠追上CMOS sensor;再來是價格的部分,目前這部分未知Quantum Film和CMOS sensor的價差如何,但是價格絕對是關呼這個新科技能否打開市場的很大因素之一

最後感嘆一下,科技日新月異,我們處在一個科技變動非常劇烈的時代,最新的科技沒過個幾年就已經落伍了,只能說身為這個時代的工程師還真是競爭的非常激烈阿!

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