動態範圍接近人眼，蘋果新專利暗示影像感測器有大躍進
蘋果正在研發一項全新影像感測器技術，其動態範圍最高可達 20 級（stops），不僅超越專業電影攝影機 ARRI ALEXA 35，甚至逼近人眼即時感知光暗的極限。但這又意味著什麼？
1,048,576:1 對比值
《Y.M.Cinema Magazine》發現的最新專利《具高動態範圍與低雜訊的堆疊像素影像感測器》（Image Sensor With Stacked Pixels Having High Dynamic Range And Low Noise），蘋果正著手開發新一代感測器，其規格與現今專業電影級攝影設備相當。專利編號為 20240098386。
（Source：美國專利商標局）
（Source：美國專利商標局）
專利描述堆疊式感測器設計，可達 20 級動態範圍，也就是可以同時捕捉最亮與最暗的光線細節，而不損失任何資訊。每一「stop」代表光量的加倍或減半，20stops 就相當於 1,048,576:1 對比度。
那麼 iPhone 目前的程度達到哪裡？雖然蘋果沒有公布 iPhone 16 Pro Max 的感測器動態範圍，但根據 CineD 對 iPhone 15 Pro Max（24mm 鏡頭）實測：
波形圖測試顯示其動態範圍約為 11stops，但由於內建的強效雜訊抑制，基本上看不到「雜訊底線」（noise floor）。
在 ISO 55 下，IMATEST 顯示動態範圍約為 12stops。
在 ISO 1200 下則提升至 13.4stops。
曝光寬容度（latitude）為 5stops（+3 / -2），仍低於一般 APS-C 或全片幅相機，與 ARRI Alexa Mini LF 差 5stops，與 Alexa 35 差 7stops。
多數研究估計，人眼的即時動態範圍大約為 10~14stops，若考慮瞳孔與視網膜調節後，最高可達 20~30stops。
雖然蘋果長年依賴 Sony 的影像感測器，但專利顯示計畫從晶片層開始設計更野心勃勃的系統。專利設計含兩層：
感測層（Sensor die）：用光電二極體與類比電路捕捉光線。
邏輯層（Logic die）：進行影像處理與即時雜訊抑制。
這種「堆疊式」設計在業界並非新技術，索尼（Sony）有類似應用。但蘋果設計有兩個關鍵創新：
LOFIC 技術（Lateral Overflow Integration Capacitor）：每畫素可根據場景亮度儲存三種電荷層級，提高對比度處理能力。
每畫素有自己電流記憶電路，可即時量測與抵消熱雜訊，減少後製處理需求。且蘋果採 3T（三電晶體）畫素結構，不是業界更常見的 4T。
Reddit 討論，蘋果堆疊設計等於讓每畫素具備獨立快門功能，且在訊號離開晶片前就先完成雜訊處理，畫質更乾淨。
若這套感測器真的產品化，蘋果不僅有望超越其他智慧手機廠商，甚至可能某些指標超車 Sony、Canon、RED 等專業影像品牌。再結合蘋果自家晶片 Neural Engine 與軟硬整合優勢，更能打造真正的蘋果專業相機，不再只是〈F1 The Movie〉那種硬體拼裝而成的「影像道具」。
《Y.M.Cinema Magazine》推測這項技術若商用，用於 iPhone 17 Pro 或 Vision Pro 2，可能帶來：
行動裝置電影級 HDR
即時、無雜訊影片拍攝
超薄機身也有專業級影像品質（20stops 動態範圍）
數位影像動態範圍與雜訊一直是畫質提升的最大瓶頸。若行動裝置有 20stops 與強效雜訊處理，就不只是改良，而是顛覆性突破。潛在影響包括，行動攝影與微電影製作、HDR 串流內容品質提升、AR / VR 顯示效果進化、專業攝影器材微型化與便攜化等。
但不免俗提醒一下，雖然新技術令人興奮，但畢竟還只是專利，而非實際產品。蘋果一向有大量未實現的專利，因此不要期待太高。原文報導與 Reddit 討論也可見，不少攝影專家提出科學可行性與實作難度的質疑。懷疑態度其實是讓用戶更冷靜看待科技發展的必要聲音。
儘管如此，這至少顯示蘋果積極思考自家晶片新應用，也讓我們看見蘋果於影像領域的野心不斷擴大。
（首圖來源：Unsplash）
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