文:Owen
在剛過去於拉斯維加斯舉行的 CES 2026 展覽,Canon 並未急於推出新相機,反而將焦點放在仍屬原型階段的 SPAD(Single Photon Avalanche Diode)感光元件。這項技術不僅預示了未來十年數碼影像的發展方向,更在動態範圍和低光表現上,對現有的 CMOS 技術實現了飛躍式的進步。
是次展出的 SPAD 感光元件屬 2/3" 規格,擁有 210 萬像素,。雖然像素數值看似平凡,但其性能指標卻極其誇張:官方標稱動態範圍高達 156 dB,換算後約等於 26 級,相對現時最頂級的全片幅 CMOS 約 14 至 15 級極限,SPAD 感光元件幾乎將記錄光影的能力翻倍。

▲SAPD 感光元件原型
SPAD 感光元件其核心原理在於改變「感光」的本質。傳統 CMOS 是測量一段時間內積累的模擬電荷,容易產生噪訊且在高對比場景下容易顧此失彼;而 SPAD 則完全跳出這個框架,改為「逐粒光子精準記錄」,當一個光子擊中像素,即觸發電子「雪崩」,並以數碼方式記錄。這種架構幾乎消除了讀出雜訊,令低光表現與動態範圍理論上可以不斷向上推高,本質上是一種全新的感光哲學。
Canon 對 SPAD 的研究並非一朝一夕。早在 2020 年,Canon 工程師 Kazuhiro Morimoto 指出,SPAD 感光元件的處理速度可達 100ps(百億分之一秒),這意味著它甚至能捕捉「光子」的運動軌跡。在現場演示中,Canon 刻意安排一些傳統感光元件最頭痛的場景:例如高速移動主體配合閃爍 LED 燈,或是明暗反差極端的畫面,SPAD 感光元件依然可以同時保留高光與暗部細節,沒有「爆光」、沒有「死黑」。

▲在 0.1 lux 照度下,偵測到前方 120 米處的行人(採用 25mm F1.4 鏡頭拍攝)。

▲加權光子計數技術能夠在高照度和低照度條件下進行光子偵測。

▲憑藉 156dB 的出色高動態範圍性能,即使是明亮和昏暗的主體也能被拍攝出清晰的影像。
值得留意的是,Canon 今次並非為某部即將推出的產品「鋪路」,而是純粹展示技術潛力。儘管 SPAD 距離消費市場仍有一段路要走,但 Canon 在 CES 的高調展示,無疑是向業界宣告:這項技術一旦成熟,對整個影像世界的影響,恐怕不只是「畫質再好一點」那麼簡單。




