Sony Semiconductor Solutions Corporation ha presentado oficialmente su sensor de imagen móvil de próxima generación, el LYTIA 901.El sensor CMOS de 12 pulgadas cuenta con aproximadamente 200 millones de píxeles efectivos y ofrece mejoras sustanciales en múltiples dimensionesEste artículo proporciona un análisis técnico objetivo de las características centrales del sensor y su posible impacto en la imagen móvil.
I. Arquitectura de píxeles: equilibrio entre alta resolución y alta sensibilidad
El LYTIA 901 emplea un paso de píxeles de 0,7 μm, logrando una integración de alta densidad de aproximadamente 200 millones de píxeles dentro de su tamaño de sensor de 1/1,12 pulgadas.Mientras que la búsqueda de altos recuentos de píxeles a menudo compromete el rendimiento en condiciones de poca luz, Sony aborda esta compensación mediante dos enfoques técnicos:
1. Cuad-Quad Bayer codificación (QQBC) matriz
Esto representa una iteración avanzada de la matriz tradicional Quad-Bayer. QQBC utiliza unidades adyacentes de 16 píxeles (4×4) compuestas por filtros de color idénticos.las señales de estos 16 píxeles se combinan y procesan como un solo píxel equivalenteEsto significa:
Modo de disparo diario: Saca aproximadamente fotos de 12,5 megapíxeles (200 millones ÷ 16), con cada píxel equivalente que mide 2,8 μm.Esto garantiza la sensibilidad en escenarios de poca luz como paisajes nocturnos e interiores.
Modo de alta resolución: Los usuarios pueden optar por emitir archivos en bruto de 200 megapíxeles para capturar detalles extremos.
2. Optimización de la estructura de píxeles
Sony mejoró la estructura de píxeles y la matriz de filtros de color, dando prioridad al aumento de la capacidad de señal saturada, una métrica fundamental que determina el rango dinámico.La mayor capacidad de señal saturada permite que cada píxel pueda acomodar más fotoelectrones, registrando así una gama más amplia de información luminosa en una sola exposición.
II. Procesamiento en chip de IA: tecnología innovadora de reordenamiento de matriz
La matriz QQBC requiere la conversión de nuevo a una matriz Bayer estándar para la salida de imágenes RGB convencionales, un proceso tradicionalmente manejado por el procesador de aplicaciones móviles (AP).La innovación de LYTIA 901 radica en el:
Circuito de reordenamiento de matriz de aprendizaje de IA
Sony ha integrado directamente circuitos de procesamiento de IA optimizados para la disposición QQBC dentro del propio sensor.
Restauración de detalles mejorada: Los algoritmos convencionales a menudo producen artefactos o pérdida de detalles al procesar componentes de alta frecuencia (por ejemplo, patrones intrincados, bordes de texto).Aprendiendo de muestras extensas, el modelo de IA restaura con mayor precisión la información de color de los píxeles fusionados.
Optimización de la eficiencia de procesamiento: la integración en el chip elimina la latencia de transferencia de datos entre el sensor y el punto de acceso, lo que permite el procesamiento en tiempo real.admite grabación de video de 30 fps a resolución 4K con zoom de hasta 4x.
De acuerdo con la investigación de Sony, esto marca la primera implementación de reordenamiento de la matriz de IA integrada en el chip dentro de un sensor de imagen CMOS móvil.
III. Suite de tecnología HDR: Mejora del rango dinámico de múltiples capas
LYTIA 901 incorpora tres tecnologías relacionadas con HDR que cubren diversos escenarios de uso:
1. DCG-HDR (ganancia de doble conversión)
Al capturar señales de píxeles en dos niveles de ganancia distintos durante una sola exposición y luego sintetizarlas, esta tecnología permite la obtención de imágenes HDR a través de un zoom de hasta 4x.Su ventaja radica en la síntesis de un solo fotograma, lo que lo hace ideal para evitar el desenfoque del movimiento al capturar sujetos en movimiento.
2Un buen ADC de 12 bits.
La actualización de la conversión analógica a digital tradicional de 10 bits a 12 bits amplía la gradación de color de 1024 niveles a 4096 niveles.Esto reduce significativamente las discontinuidades de calidad de imagen en las zonas de transición entre luz y sombra, como los cielos del crepúsculo o la iluminación en gradiente.
3. HF-HDR (HDR de marco híbrido)
Al sintetizar datos DCG con un marco adicional de exposición corta, el rango dinámico excede los 100 dB (requiere activación en modo de acumulación de 16 píxeles).Este valor supera las especificaciones de rango dinámico de la mayoría de los sensores de teléfonos inteligentes, lo que lo hace ideal para escenarios de alto contraste como amaneceres/paseos de sol y retratos retroiluminados.
IV. Capacidad de zoom: soporte técnico para soluciones de cámara única
La pila de tecnología de la LYTIA 901 tiene como objetivo una aplicación específica: lograr un zoom de alta calidad a través de una sola cámara primaria.
En las configuraciones tradicionales de cámaras múltiples, el rango focal 2x-3x generalmente se maneja por un teleobjetivo dedicado, que sufre de altos costos, grandes requisitos de espacio,y calidad de imagen inconsistente durante la conmutación de múltiples cámarasLYTIA 901 aborda estos desafíos a través de:
- Resolución de 200MP que proporciona un amplio espacio para recortar
- QQBC matriz reorganización dinámica de los píxeles durante el zoom para restaurar el detalle
- Procesamiento en chip de IA que garantiza el rendimiento en tiempo real
La tecnología HDR mantiene el rendimiento en todo el rango de zoom
Si esta solución puede reemplazar a las lentes telefóticas físicas en el mundo real dependerá de la madurez del algoritmo de reordenamiento de la matriz de IA.Tiene ventajas dentro del espectro de zoom de rango medio (2x-4x), pero el zoom digital más allá de 4x todavía se basa en los algoritmos de interpolación tradicionales.
V. Especificaciones técnicas a simple vista
Especificación del artículo
Modelo LYTIA 901
Tamaño del sensor 1/1.12 pulgadas
Píxeles efectivos Aproximadamente 200 millones
Tamaño de los píxeles 0,7 μm
Array de píxeles Código Bayer Cuad-Cuad (16-pixel binning)
Circuitos de reordenamiento de matriz de aprendizaje de procesamiento de IA en chip
Tecnología HDR DCG-HDR, Fine12bit ADC, HF-HDR (100dB+)
Capacidades de vídeo 4K 30fps Grabación HDR a 4x zoom
Convención de denominación adopta uniformemente el formato LYTIA (número del producto)
VI. Impacto y perspectivas para la industria
El lanzamiento de LYTIA 901 refleja dos tendencias en el desarrollo de sensores de imagen de teléfonos inteligentes:
Tendencia 1: Migración del procesamiento de IA al sensor front-end
La integración de algoritmos de IA dentro del sensor en sí, en lugar de depender únicamente del ISP del chip principal, ayuda a reducir la latencia y mejorar la eficiencia energética.Este enfoque podría desencadenar una reestructuración de los roles entre los fabricantes de sensores y chips.
Tendencia 2: El potencial de las soluciones de cámara única para reemplazar las configuraciones de cámaras múltiples
Cuando una sola cámara primaria puede cubrir distancias focales comunes desde el gran ángulo hasta el teleobjetivo medio, los fabricantes de teléfonos inteligentes obtienen una mayor flexibilidad de diseño.Esto les permite reducir el número de cámaras y reducir los costos, al tiempo que se utiliza el espacio liberado para baterías más grandes o cuerpos más delgados.
Por supuesto, el rendimiento real de LYTIA 901 todavía requiere pruebas en el mundo real una vez que los dispositivos que lo presentan lleguen al mercado.Las áreas clave a monitorear incluyen la eficacia de los algoritmos de reordenamiento de matriz impulsados por IA, estabilidad HDR en diferentes condiciones de iluminación y consistencia de calidad de imagen de zoom.
Para los consumidores, la llegada de LYTIA 901 señala un futuro en el que la fotografía de teléfonos inteligentes ya no puede depender de "cámaras de conteo" para juzgar las capacidades de imagen.
