在过去一年里,荣耀、华为、小米先后在旗下手机中使用了LOFIC传感器,动态范围直冲17+EV,仅从数值上超过了绝大多数微单相机,因此关注手机影像拍摄的,对于这个LOFIC应该是不陌生的,那这个LOFIC技术有什么用呢,来了解一下吧。
LOFIC全称为Lateral Over Flow Integration Capacitor,即横向溢出积分电容技术。它的核心原理是在影像传感器的每个光电二极管旁,集成一个高密度的电容。
你可以把它想象成给每个感光像素配了一个“备用蓄水池”,在传统传感器中,当强光照射时,光电二极管产生的光电子一旦超过其承载上限(即“满阱容量”),多余的部分就会溢出丢失,导致画面高光区域“过曝”成一片死白,细节尽失。
而LOFIC技术则让这些溢出的光电子流入旁边的电容中储存起来,在后续读取时一并处理,从而大幅提升传感器捕捉高光信息的能力。
这项技术的直接效果是革命性的,基于LOFIC技术的影像传感器,将传统手机传感器的单像素满阱容量从约30,000个电子,大幅提升至约270,000个,提升幅度接近9倍。
传统传感器~30,000e⁻→LOFIC传感器~270,000e⁻
这意味着传感器对超大光比场景的光线宽容度得到了极大增强,动态范围最高可提升至140dB以上,更接近人眼所见。
LOFIC带来的不仅是参数提升,更是拍摄体验的根本改变。传统手机为了应对大光比场景,普遍采用多帧合成算法(HDR)。
这种技术需要快速连拍多张不同曝光的照片再进行合成,容易在拍摄运动物体时产生“鬼影”和拖影,且处理有延迟,不利于抓拍。
而LOFIC从硬件层面解决问题,理论上可以实现“单帧HDR”。一次曝光就能同时记录下高光和暗部的丰富细节,让逆光人像的脸部清晰、背景不过曝,夜景中的灯光璀璨而暗部细节分明,抓拍运动画面也更加干净利落。
目前,限制LOFIC普及的因素主要有以下几点:
-生产成本高,短期内只能用于高端、旗舰产品。
-引入更大的本底噪声,需要传感器制造商不断优化。
-激活LOFIC时的功耗较大,此前配备LOFIC传感器的手机只能在少数拍照场景或最高4K30p视频下激活LOFIC。
最后,现阶段的LOFIC移动影像传感器均为2×2OCL结构(同色四像素共享1个微透镜),LOFIC也是工作在“四合一”模式,这会对高像素、ISZ变焦画质带来一些负面影响,并且单一动态范围参数高,并不代表最终画面好看,这还需要审美为牵引。