近日，苹果公司获得一项与全局快门手机摄像头相关的专利，为瞬间定格整个场景的手机摄像头奠定基础。该专利详细介绍了全局快门的工作原理，以及苹果在此技术上的独特设计与优势，还阐述了该技术在图像传感器领域的应用及意义。
全局快门技术概述
苹果正在为一款能够瞬间定格整个场景的手机摄像头奠定基础，这便是全局快门技术。一项全新专利证实了这一点，意味着它能带来更清晰的运动画面、更少的闪烁带以及更专业的视频效果。与卷帘快门逐行读取图像，导致快速运动时直线物体弯曲并产生抖动不同，全局快门在同一时刻抓取每个像素，然后读取。苹果的专利展示了每个像素内部都有一个微小的“等候室”，可以一次性定格整个画面。
苹果专利的工作原理
苹果将每个像素想象成一个三层的堆栈，一楼是采光处、二楼是小型候诊室、三楼是将光转换成数字的微型仪表。曝光时，第一层充满光线。在冻结时刻，每个像素同时将光线从第一层移动到第二层，整个画面就此锁定。随后，手机逐行将保存的光线从第二层移动到第三层，生成照片。中间层为每个像素提供专属“停驻点”存放冻结图像。
苹果专利的独特设计
市面上许多设计是将“候诊室”放在聚光灯旁边，会占用空间和光线。而苹果的方法是向上建造，将通道垂直堆叠，节省更多采光空间。中间层承担存储图像并帮助移动图像两项任务，使像素紧凑且易于手机操作，定格画面杂散光更少。专利还描述了在快门“关闭”时保护“候诊室”的防护罩和沟槽，图纸包括用于自动对焦的背照式照明和分割像素等。
苹果对专利的自述
苹果表示，图像传感器包含多个像素，每个像素含光电二极管，具有电荷积累区、浮动扩散区以及垂直位于两者之间的电荷传输区。垂直电荷传输区包括第一、二、三电荷调制区。图像传感器可工作在全局快门模式下，其中第二电荷调制区用作像素内电荷存储区，临时存储电荷。该专利总体涉及一种具有垂直集成多相电荷转移技术的图像传感器像素，用于在全局快门模式下进行图像捕获。
该专利技术的应用场景与优势
图像捕获设备广泛应用于移动设备、机器人设备或安全监控设备等。在全局快门模式下，所有像素曝光时间相同，可一次记录整个图像，避免卷帘快门导致的颜色和色调变化，在高速摄影或录制等应用中优势明显。此外，该专利技术为每个像素提供像素内电荷存储区域，使图像传感器能以全局快门模式工作，还减少了图像传感器组件数量和占用空间，增加了传感器像素密度。
专利技术的实现形式
苹果强调，本文所述的方法可以在不同的实施例中以软件、硬件或其组合的形式实现。方法各块顺序可改变，各种元素可添加、重新排序、组合、省略、修改等。可以为本文所述组件提供多个实例。以离散组件形式呈现的结构和功能可作为组合结构或组件实现。
以上文章由 AI 总结生成
