如果CES 2021證明了一件事，那就是電子行業(yè)中似乎所有東西都裝有攝像頭。從醫(yī)療應(yīng)用和安全系統(tǒng)到具有“世界上最好的自拍”功能的智能手機(jī)，這些高性能圖像傳感器正在市場(chǎng)的各個(gè)領(lǐng)域出現(xiàn)。

最近的收購(gòu)也顯示出對(duì)圖像傳感器開(kāi)發(fā)的興趣。例如，Teledyne Technologies最近以80億美元的價(jià)格收購(gòu)了FLIR Systems和FLIR Systems，后者是熱像儀，組件和成像傳感器領(lǐng)域的知名專家。

組件級(jí)的最近哪些進(jìn)展說(shuō)明了圖像傳感技術(shù)的創(chuàng)新？

完美自拍的圖像傳感器？

OmniVision是高級(jí)成像解決方案的領(lǐng)先制造商，最近發(fā)布了用于智能手機(jī)的圖像傳感器OV32B。

該傳感器最令人印象深刻的方面之一是其尺寸與性能的關(guān)系：它具有緊湊的“?”光學(xué)格式，這導(dǎo)致圖像傳感器的對(duì)角線尺寸僅為5.5 mm，但仍可提供32兆像素（MP）分辨率為0.7微米的像素。這對(duì)智能手機(jī)設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)是一個(gè)有用的功能，因?yàn)樗麄兊墓ぷ骺臻g有限。

該傳感器還支持2和3曝光HDR（高動(dòng)態(tài)范圍）定時(shí)，最多支持8 MP視頻模式和預(yù)覽。OmniVision表示，通過(guò)為最終產(chǎn)品增加更多的對(duì)比度和色彩，可以創(chuàng)建更具視覺(jué)沖擊力的圖像。

OV32B40的功能框圖。圖片由OmniVision提供（PDF）

為了進(jìn)行色彩優(yōu)化，該傳感器提供一個(gè)4單元彩色濾光片陣列和一個(gè)片上硬件重鑲嵌，可提供32 MP拜耳輸出。這意味著圖像傳感器的排列方式應(yīng)使相鄰像素上均具有不同的濾色鏡-紅色，綠色或藍(lán)色。

然后，傳感器在弱光條件下使用近像素合并，將像素大小增加到1.4微米，并將像素靈敏度增加到原始值的四倍。OmniVision吹捧該功能使圖像傳感器即使在晚上也可以捕獲高質(zhì)量的自拍照。

彎曲圖像傳感器

對(duì)大面積的圖像進(jìn)行成像是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)樽匀坏钠矫婀鈱W(xué)器件傾向于使圖像表面彎曲。因此，必須添加額外的硬件來(lái)糾正這些錯(cuò)誤。但是，還有另一種利用曲面圖像傳感器的選擇，它可以自然地糾正與平面光學(xué)器件相關(guān)的問(wèn)題。

據(jù)新聞稿稱，今年法國(guó)初創(chuàng)公司Curve-One宣布了自己的彎曲圖像傳感器，這是第一款在商業(yè)上可行的傳感器。盡管Curve-One并不是第一個(gè)制造此類曲面圖像傳感器的公司（索尼在2014年制造了一對(duì)，而CEA-Leti正在制造20MP原型），但是商業(yè)化生產(chǎn)能力是一個(gè)顯著的能力。

彎曲的圖像傳感器。圖片由Curve-One提供

該公司聲稱，其光學(xué)器件可以將硬件數(shù)量減少到平面光學(xué)傳感器要求的三分之一。另外，彎曲的傳感器減少了整個(gè)系統(tǒng)中的錯(cuò)誤和未對(duì)準(zhǔn)的數(shù)量，這可以提供更一致的結(jié)果。

Curve-One討論了其制造方法如何受到生物啟發(fā)，模仿了眼睛的視網(wǎng)膜。這些彎曲的圖像傳感器正用于Meso-Cortex項(xiàng)目中，該項(xiàng)目需要人腦的高分辨率圖像。

增強(qiáng)安全性

除了OmniVision以自拍照為中心的圖像傳感器外，該公司還致力于安全系統(tǒng)。據(jù)新聞稿稱，另一種傳感器OSC04C10具有低功耗，選擇性轉(zhuǎn)換增益，交錯(cuò)的HDR和出色的弱光能力。

據(jù)說(shuō)該傳感器還可以測(cè)量近紅外（NIR）光（850至940 nm）。由于肉眼看不到這種光，因此可以增強(qiáng)在弱光條件下的圖像。OmniVision表示OSC04C10能夠捕獲NIR光，而不會(huì)影響所得圖像的色彩精度。

OSC04C10的功能框圖。圖片由OmniVision提供（PDF）

該傳感器的像素為2.0微米，分辨率為4 MP，特別是縱橫比為16：9的2688 x 1520分辨率。據(jù)說(shuō)可以60 fps（每秒幀數(shù)）提供這種高分辨率。為了適應(yīng)系統(tǒng)持續(xù)打開(kāi)的安全應(yīng)用，此傳感器具有超功率模式，與傳感器處于其正常操作模式時(shí)相比，該功率模式消耗的功率少98.9％。

編輯：hfy