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      巨頭紛紛發(fā)布專利,曲面?zhèn)鞲衅骶烤故鞘裁矗?/h2>

      發(fā)布時間:2016-12-16 責(zé)任編輯:susan

      【導(dǎo)讀】平面傳感器設(shè)計勢必會造成光線透過鏡片傳到傳感器中央和邊緣的距離不一樣,想要通過鏡頭完全消除這種差距是基本不可能的。然而曲面?zhèn)鞲衅鲗@霈F(xiàn)了,它能否糾正這個缺陷,改善邊緣畸變大、畫質(zhì)差的問題?
       
      我們知道相機的成像原理有點類似于我們上學(xué)時候?qū)W過的小孔成像,光線通過鏡頭,投射在感光裝置上。傳統(tǒng)的膠片就開始發(fā)生化學(xué)反應(yīng),而現(xiàn)代的電子元件則是將光信號轉(zhuǎn)化為電信號。相機從過去膠片時代到如今數(shù)碼時代發(fā)展了這么多年,感光裝置采用的依然是平面設(shè)計,這個設(shè)計目前來看最大的問題是光線通過鏡頭傳遞到傳感器表面時,因為中心與邊緣距離的不同會在邊緣的位置出現(xiàn)畸變、邊角失光以及銳度下降等現(xiàn)象,還會有更明顯紫邊等狀況出現(xiàn)。
       
       
      而為了改善這種情況通常的做法是,改進鏡頭結(jié)構(gòu)設(shè)計以及用料上更加考究。一些高端鏡頭正是由于使用了復(fù)雜的結(jié)構(gòu)設(shè)計以及昂貴的材料才使邊緣的畸變以及銳度下降現(xiàn)象得以改善。但是平面?zhèn)鞲衅髟O(shè)計勢必會造成光線透過鏡片傳到傳感器中央和邊緣的距離不一樣,想要通過鏡頭完全消除這種差距是基本不可能的。然而曲面?zhèn)鞲衅鲗@霈F(xiàn)了,它能否糾正這個缺陷,改善邊緣畸變大、畫質(zhì)差的問題?
       
       
      1、曲面?zhèn)鞲衅鞯脑恚?/strong>
       
      曲面?zhèn)鞲衅饔捎谇娴奶匦裕饩€經(jīng)折射后到各點的距離相同,鏡頭無需再對邊緣分辨率不足問題進行特殊設(shè)計。在大幅簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時,做到了邊緣畫質(zhì)明顯的提升。同時相比傳統(tǒng)平面?zhèn)鞲衅鳎麄€畫面分辨率更加均勻,畫質(zhì)也更優(yōu)秀。除了改善邊緣畫質(zhì)和畸變問題,使用曲面?zhèn)鞲衅鬟€有一直觀好處是能降低鏡頭設(shè)計難度。只需要先設(shè)計好鏡頭,然后根據(jù)相場確定傳感器的彎曲程度就可以了。
       
       
      2、曲面?zhèn)鞲衅鞯膬?yōu)缺點:
       
      優(yōu)點:
       
      1、降低了鏡頭設(shè)計和制造的難度
      2、邊緣畫質(zhì)明顯提升,整個畫面分辨率更加均勻
      3、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭光圈要比通常的鏡頭更大
      4、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭體積要比通常的鏡頭更小
       
      缺點:
       
      目前看來,曲面?zhèn)鞲衅髦荒軕?yīng)用在與之配套的鏡頭上,如果搭配了其他鏡頭,很可能會出現(xiàn)奇怪的畸變。因此曲面?zhèn)鞲衅鞑怀鲆馔獾脑拰宦氏葢?yīng)用到手機以及不可換鏡頭相機(像RX1系列)上。
       
      3、各家相繼推出曲面?zhèn)鞲衅鲗@?/strong>
       
      索尼
       
      不愧是傳感器大廠,索尼在2012年9月就公布了曲面?zhèn)鞲衅髯冃渭夹g(shù)專利。索尼傳感器變形技術(shù),是利用電磁、熱脹冷縮、真空等外力,使傳感器在一定范圍內(nèi)發(fā)生形變,以修正鏡頭像場彎曲,改善廣角鏡頭邊緣畫質(zhì)。失去外力后,還可以恢復(fù)成正常的平面?zhèn)鞲衅餍螤睢?/div>
       
       
      緊接著在2012年12月索尼曲面?zhèn)鞲衅鲗S苗R頭專利公布,針對1.4“及以下傳感器進行設(shè)計,結(jié)合索尼曲面CMOS傳感器,可以有效消除像場彎曲現(xiàn)象,改善邊緣畫質(zhì)。
       
       
      不過從資料顯示來看,新鏡頭和它們對應(yīng)的傳感器尺寸都非常小,據(jù)此猜測,這項技術(shù)更有可能應(yīng)用在智能手機、網(wǎng)絡(luò)攝像頭等領(lǐng)域。
       
      隨后在2013年4月索尼公開了新的曲面?zhèn)鞲衅鲗S苗R頭專利,新專利對鏡頭像面彎曲問題進行了優(yōu)化修正。
       
       
      重要轉(zhuǎn)折出現(xiàn)在2014年6月,索尼工程師利用仿生學(xué),開發(fā)出了一套模擬人眼形狀的彎曲CMOS圖像傳感器。并在夏威夷檀香山舉辦的2014年超大型積體技術(shù)及電路研討會上展示了出來。這塊CMOS對角線長43mm,可應(yīng)用于全畫幅數(shù)碼相機。除此以外還有一款對角線長11mm 2/3“ 的曲面?zhèn)鞲衅鳎瑢iT用于手機攝像頭。雖然我們見到了真的曲面?zhèn)鞲衅鳎上У氖堑谝豢畲钶d這塊傳感器的產(chǎn)品卻遲遲沒有出現(xiàn)。
       
       
      佳能
       
      佳能近來關(guān)于曲面?zhèn)鞲衅鞯膭幼魍瑯硬恍。仁墙衲?0月在日本公布其設(shè)計的曲面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)專利。該專利主要是通過磁力系統(tǒng)的方式來使傳感器發(fā)生變形。
       
       
      緊接著不久,佳能在日本又公開了自家兩款曲面?zhèn)鞲衅鞯膶@謩e為一款全曲面?zhèn)鞲衅骱鸵豢钸吘墢澢鷤鞲衅鳎瑩?jù)悉目前尚處于研發(fā)階段。值得一提的是,如果采用全曲面方式,佳能必須為其設(shè)計全新的相機系統(tǒng)和鏡頭系統(tǒng),而邊緣彎曲傳感器則不需要。邊緣彎曲傳感器僅是邊緣位置彎曲,中央位置仍然為平面,這種方式最大好處是可以讓現(xiàn)有的鏡頭群都能得以利用。
       
       
      還沒完,近日佳能又公開了自家新的曲面?zhèn)鞲衅鞯膶@_@次公布的曲面?zhèn)鞲衅鲗@c之前的方法類似,利用電磁來改變傳感器的曲度,區(qū)別在于這款傳感器可以在平面和曲面之間自由轉(zhuǎn)換,為了適用現(xiàn)行鏡頭,傳感器平時可以保持水平。當(dāng)有新的可以適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭出現(xiàn)時,可以利用磁力來改變傳感器曲度。
       
       
      據(jù)專利描述文件顯示,這是一款可以在平面?zhèn)鞲衅髋c曲面?zhèn)鞲衅髦g自由轉(zhuǎn)換的新型感光元件。該專利的最大好處是既能夠兼容目前的佳能EF鏡頭,也能夠支持未來曲面?zhèn)鞲衅麋R頭系統(tǒng)的要求。不過佳能目前的問題就是這些都還是專利。估計我們在短時間內(nèi)可能不會見到搭載這種傳感器的機身出現(xiàn)。只能期待一下啦。
       
      東芝
       
      東芝前不久公開了一份曲面?zhèn)鞲衅鲗@2贿^這款專利是用于智能手機設(shè)計的。這款傳感器模擬人眼成像的原理,可以在光線不足的情況下盡可能的提升畫質(zhì)。不知道未來東芝會將此技術(shù)應(yīng)用在哪款機型上面。
       
       
      微軟
       
      意外的是,微軟居然在16年年初公開了曲面?zhèn)鞲衅鞣蓝断到y(tǒng)的專利!主要設(shè)計思路就是旋轉(zhuǎn),而非像普通的平面?zhèn)鞲衅髂菢游灰啤M瑫r,為曲面?zhèn)鞲衅髟O(shè)計變焦鏡頭也是可行的。之前以為索尼會在已經(jīng)成功開發(fā)出曲面?zhèn)鞲衅魃霞尤敕蓝叮瑳]想到被微軟搶了先。只是目前不知道微軟有什么打算,打算應(yīng)用到未來的Windows Phone手機攝像頭上?
       
       
      尼康
       
      尼康很多相機產(chǎn)品傳感器都是索尼提供的這個大家都知道,不過前一陣子一份尼康類似于曲面?zhèn)鞲衅鞯膶@脖黄毓饬顺鰜怼S纱丝梢姡峥狄膊⒉幌胍恢痹趥鞲衅鬟@塊受制于人,并很可能在未來加大對于傳感器方向的投入及研發(fā)工作。感覺尼康在傳感器方面還有很多路要走,加油吧!
       
       
      4、總結(jié):
       
      總的來看曲面?zhèn)鞲衅飨啾扔趥鹘y(tǒng)平面?zhèn)鞲衅鲀?yōu)勢明顯,除了能明顯提升邊緣畫質(zhì),改善畸變等問題外,還大大降低了鏡頭設(shè)計和制造的難度。相信未來將會有很多體積更小、光圈更大的適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭出現(xiàn)。然而就目前看來,很多廠商還停留在曲面?zhèn)鞲衅鲗@碾A段。哪怕是索尼,也只是帶著曲面?zhèn)鞲衅髋c大家見面。相信大家更在意,搭載這種傳感器的機身什么時候出現(xiàn)。不過,我們既然能感受到各家對于曲面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)的高關(guān)注度,相信隨著技術(shù)愈來愈趨向成熟,不久之后,搭載這種傳感器的數(shù)碼相機和智能手機就會與我們見面。曲面?zhèn)鞲衅骰蛟S會成為推動影像事業(yè)大變革的下一個關(guān)鍵。
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