文：Tony
智能手機的相機拍攝質素，近年不斷突破極限，但受限於輕薄機身與鏡頭模組厚度已近飽和，要再大幅提升畫質已非易事。最新消息顯示，Apple 正研究一種革命性感光元件結構，以「超表面」取代傳統微透鏡，為未來 iPhone 相機開闢全新升級路徑。這項技術現在已來自公開專利，預計能同時改善低光表現、顏色還原與自動對焦效能。
Apple 提案的新型感光元件，採取「像素陣列＋色彩濾光層＋超表面層」三層架構。傳統設計在每個像素上方放置微透鏡，只負責將一定範圍光線收斂至下方光電二極體。新設計則在濾光層上方整合一層超薄超表面，表面佈滿極細納米柱（nano‑pillar），能根據光的波長，將紅、綠、藍各色光精準路由至不同像素，甚至允許光路部分重疊，實現過往玻璃鏡片難以企及的靈活控制。
此技術最大特色，在於可針對不同顏色獨立調整「有效解像度」與感度。一般 Bayer 陣列中，綠色像素感度最高、數量最多，紅藍像素則較弱。Apple 透過超表面，為紅藍像素分配更大收光區域，收集更多光線，從而不需放大物理像素尺寸，即可提升暗位性能、降低雜訊，並減少後製白平衡校正，令顏色還原更自然流暢。
Apple 新感光元件專利，亦強調對相位差自動對焦（PDAF）的應用。傳統 PDAF 需犧牲部份像素與微透鏡結構來偵測位相差，新超表面具更強角度依賴性，能在不降低像素密度前提下，提供更高靈敏度與更寬入射角範圍，特別適合低光或低對比場景，預期對焦速度與準確度將大幅躍升。
由於超表面極薄，整個感光模組高度有望不增反減，這對鏡頭凸起已成「標配」的智能手機設計至關重要。專利更提及應用範圍涵蓋 iPhone、iPad、Mac 乃至穿戴裝置。在多鏡頭系統中，此技術可進一步提升設計自由度，實現更薄機身或更高性能差異化。
當然，這感光元件技術仍處於專利階段，並非保證量產。Apple 向來擅長先行公開關鍵技術，再挑選成熟方案上線。不過，現在計算攝影已逼近物理瓶頸之際，從高動態範圍堆疊感光元件、可變光圈，到今次超表面，都顯示 Apple 正將重心回歸硬件層，由感光元件本身重塑 iPhone 影像體驗。
資料來源：X
圖片來源：yankodesign
