En julio de 2025, Samsung Semiconductor puso oficialmente su tecnología Nanoprism en producción masiva para el sensor de imagen ISOCELL JNP, brindando una nueva solución de "optimización sinérgica de la miniaturización de píxeles, la calidad de imagen y el diseño estructural" a la industria de módulos de cámara para teléfonos inteligentes. Centrada en Meta-Photonics, esta tecnología aborda directamente los principales puntos débiles de "sensibilidad reducida y tamaño limitado" que enfrentan los módulos en las actualizaciones de alta resolución, redefiniendo la lógica de diseño óptico de los módulos en la era de los píxeles pequeños y se espera que acelere la iteración de los módulos de cámara para teléfonos inteligentes de gama media a alta.
Actualmente, los módulos de cámara para teléfonos inteligentes se enfrentan a un conflicto entre la "demanda de alta resolución" y las "limitaciones de la experiencia práctica": Por un lado, la demanda de los consumidores de imágenes de alta definición, como píxeles de 200MP y videos 4K, continúa creciendo, lo que impulsa la reducción del tamaño de los píxeles de los sensores de imagen en los módulos de 1,0μm a la gama de 0,5-0,7μm; por otro lado, la reducción de píxeles bajo las tecnologías tradicionales conduce a dos problemas principales. Primero, la entrada de luz por píxel disminuye, lo que resulta en un aumento del ruido en entornos con poca luz. Para compensar, se requieren aperturas de lente o tamaños de sensor más grandes, lo que aumenta el grosor del módulo y causa un "bulto de la cámara", lo que contradice la tendencia de diseño delgado de los teléfonos inteligentes. Segundo, la reducción del espaciado de píxeles intensifica la diafonía de la luz y la fuga de luz entre los filtros de color degrada la precisión de la reproducción del color, lo que afecta la consistencia de la imagen. Según los datos de la industria, la relación señal-ruido (SNR) de las imágenes con poca luz de los módulos de píxeles tradicionales de 0,7μm es un 20% más baja en promedio que la de los módulos de píxeles de 1,0μm, lo que se convierte en un cuello de botella clave que restringe la popularización de los módulos de alta resolución.
Al reestructurar la trayectoria óptica de los módulos, la tecnología Nanoprism de Samsung proporciona una solución específica a los conflictos antes mencionados, con su valor central reflejado en dos dimensiones clave:
En los módulos tradicionales, las microlentes corresponden uno a uno con los filtros de color. La luz que no coincide con precisión con el color del filtro (por ejemplo, la luz roja que entra incorrectamente en el área del filtro verde) se pierde directamente, lo que resulta en una tasa de utilización de la luz de solo alrededor del 60%. A través de los efectos de refracción y dispersión de las estructuras de metasuperficie a nanoescala, Nanoprism redirige la luz previamente perdida a los píxeles correspondientes, aumentando la entrada de luz por píxel en un 25% (consistente con los datos de mejora de la sensibilidad del sensor ISOCELL JNP). Esto significa que un módulo de píxeles de 0,7μm equipado con esta tecnología puede igualar el rendimiento de imagen con poca luz de un módulo de píxeles tradicional de 1,0μm, sin la necesidad de lentes o sensores más grandes. Tomando como ejemplo un módulo de 50MP convencional, después de adoptar el sensor ISOCELL JNP, el diámetro de la lente se puede reducir de 6,5 mm a 5,8 mm, y el grosor del módulo se puede disminuir en 0,3-0,5 mm, evitando eficazmente el problema del "bulto de la cámara".
La tecnología Nanoprism está integrada en la capa de microlentes del sensor de imagen, lo que elimina la necesidad de modificar la estructura de los componentes principales del módulo, como lentes, soportes de lentes y conectores. Los fabricantes pueden adaptarla rápidamente basándose en las líneas de producción existentes. Mientras tanto, Samsung utiliza el pulido químico-mecánico (CMP) para garantizar la planitud de las nanoestructuras (con un error controlado dentro de ±5 nm) y la espectrometría de masas de desorción térmica (TDMS) para las pruebas de producción masiva consistentes de nanoestructuras, lo que garantiza que la desviación del rendimiento óptico de cada sensor sea inferior al 3% y evita la calidad de imagen desigual del módulo causada por las fluctuaciones del proceso. Esta característica de "bajo costo de transformación + alta consistencia" reduce el umbral para que los modelos de gama media a alta adopten módulos de alta resolución, promoviendo la penetración de los módulos de clase de 200MP desde los teléfonos insignia hasta los modelos en el rango de precios de 3.000 a 4.000 yuanes.
Actualmente, el sensor ISOCELL JNP equipado con la tecnología Nanoprism ha entrado en producción masiva y se ha aplicado a los modelos insignia de Samsung y algunas marcas del ecosistema Android lanzados en la segunda mitad de 2025. Los módulos de cámara de soporte han completado las pruebas del operador, y su rendimiento en escenarios con poca luz, como la toma de retratos y la grabación de video nocturno, ha mejorado en un 15%-20% en comparación con los productos de la generación anterior (según datos de instituciones de evaluación de imágenes de terceros). Desde una perspectiva de la tendencia de la industria, esta tecnología traerá tres impactos principales:
Los analistas de la industria creen que en 2026, el volumen de envíos de módulos de cámara para teléfonos inteligentes que adopten Nanoprism y tecnologías Meta-Photonics similares se espera que supere los 80 millones de unidades, lo que representa más del 25% de la cuota de mercado global de módulos de gama media a alta. El avance tecnológico de Samsung no solo construye una barrera competitiva para su propio negocio de sensores de imagen, sino que también impulsa a toda la industria de módulos de cámara hacia el desarrollo sinérgico de "alta resolución, diseño delgado y bajo costo."
