畫素升級不急 CIS廠轉攻影像處理/感光技術

作者: 黃耀瑋
2013 年 11 月 27 日

手機鏡頭畫素升級腳步趨緩。在手機設計諸多考量下,一味升級鏡頭畫素將加重模組占位空間,並影響動態攝影品質,因此2014年主流價位手機的鏡頭畫素預估仍將以800萬為主,刺激CMOS影像感測器(CIS)及光學模組組裝廠轉攻高速影像處理、高感光、寬動態範圍(HDR)和數位自動對焦(AF)等新技術,以突顯差異化特色。



Aptina行銷總監Mansour Behrooz提到,繼行動裝置之後,車用市場將成為CIS業者下一個競逐焦點。



Aptina行銷總監Mansour Behrooz表示,在固定面積下,提升手機鏡頭畫素勢將影響其感光能力,例如目前市面上搭載高達4,100萬畫素鏡頭的手機,為維持照相品質,犧牲的就是模組厚度;因此CIS和光學模組組裝廠不能一味追求畫素,須找到最佳設計平衡點,同時利用更先進的硬體設計架構及軟體校正功能,才能真正改善手機鏡頭在低照度環境中的照相與錄影品質,並持續朝向數位相機的功能層級邁進。


著眼於手機鏡頭設計有所限制,CIS業者皆致力補強數位影像處理技術,並投入開發各種色彩/亮度補償演算法。以Aptina為例,近期已分別推出交錯寬動態範圍(Interlaced HDR)、Clarity+影像擷取演算法,以及可透過兩顆感測器同步抓取近距離與深度畫面,進而校正影像失真的數位對焦技術。


Behrooz分析,HDR幾乎已成為手機鏡頭標準功能,但傳統HDR處理模式係分別擷取兩張不同曝光度的畫面再進行合成,須經過一段時間處理,且容易有失真的問題;相較之下,新一代Interlaced HDR技術透過同時抓取兩個影像訊號,直接以交錯方式處理,將顯著提升照片處理速度與真實感。


另外,Clarity+則結合全色的清晰(Clear, C)畫素及數位影像演算功能,相較於傳統RGB解決方案,可擷取兩倍訊號量,進而改善鏡頭在低照度環境的訊噪比(SNR)。Behrooz強調,整合Clarity+技術後,該公司最新1.1微米CIS感光能力將可媲美前一代1.4微米方案,可在不犧牲鏡頭模組占位空間的前提下,增強手機照相功能。


事實上,目前手機廠在鏡頭規格演進上大致分兩個路線,在高階旗艦機種方面,將持續追求以1.1微米背照式(BSI)感光元件,支援1,300萬甚至1,800萬畫素以上規格的CIS方案,並藉由微機電系統(MEMS)陀螺儀,加速引進數位相機的自動對焦、變焦與光學防手震(OIS)功能,以兼顧細膩的照片畫質與手機輕薄度。


至於主流機種部分,預估手機廠在系統成本與快速上市的綜合考量下,對鏡頭畫素升級的需求將趨緩,2014年仍將以800萬畫素為主力,導致供應鏈業者研發重點轉向沿用高階機種部分數位影像處理功能為主,從而協助OEM實現「平價高規」設計。


由於市場需求分歧,Behrooz也透露,Aptina已擬定擴產計畫,將積極拓展多元CIS產品陣容。2014年,該公司將以1.1微米BSI製程開發1,300萬、2,000萬及2,500萬畫素產品,並將結合Clarity+與各種數位影像處理技術,協助行動裝置品牌大廠持續推動創新機種。針對出貨量龐大,且對成本相當敏感的主流價位機種,亦將採用1.1微米BSI製程,但僅鎖定800萬和1,000萬畫素等級的CIS方案,改以強化影像品質與相機附加功能為主軸。

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