Apple prepara sensor de imagem com gama dinâmica semelhante à do olho humano

A Apple poderá estar prestes a introduzir uma das maiores evoluções tecnológicas na fotografia móvel. Um novo sensor de imagem, atualmente em desenvolvimento, promete alcançar uma gama dinâmica comparável à do olho humano, superando não só os atuais iPhones como também algumas das câmaras profissionais mais avançadas. A inovação poderá marcar um ponto de viragem na forma como os smartphones captam luz, cor e detalhe.

Sensor de imagem pode ultrapassar qualidade de câmaras profissionais

A Apple estará a desenvolver um novo tipo de sensor fotográfico para iPhone, com uma gama dinâmica próxima da capacidade do olho humano. A informação foi avançada por “Fixed Focus Digital”, uma fonte habitual de fugas de informação na rede Weibo, que garante que o projeto está numa fase já bastante avançada.

O ponto de partida foi uma patente registada pela Apple com o título Image Sensor With Stacked Pixels Having High Dynamic Range And Low Noise. Esta descreve uma arquitetura inovadora, baseada em silício empilhado, múltiplos níveis de captação de luz e mecanismos integrados de supressão de ruído. O objetivo é alcançar até 20 stops de gama dinâmica.

Para referência, o olho humano consegue percecionar entre 20 e 30 stops, consoante as condições de luz e a adaptação da pupila. A maioria dos smartphones modernos situa-se entre 10 e 13 stops.

Se chegar ao mercado, esta tecnologia poderá ultrapassar não só os iPhones atuais como também câmaras de cinema de topo, como a ARRI ALEXA 35.

A ARRI ALEXA 35 é uma câmara digital de cinema de última geração, amplamente utilizada em produções cinematográficas de alto nível. Equipada com um sensor Super 35 de 4,6K, destaca-se pela sua vasta gama dinâmica de até 17 stops, reprodução de cores extremamente precisa e excelente desempenho em condições de baixa luminosidade.

Sensor de dois níveis com controlo de ruído avançado

A estrutura proposta assenta num sensor de dois níveis: o primeiro, designado sensor die, é responsável pela captação da luz; o segundo, logic die, trata do processamento do sinal, da redução de ruído e do controlo da exposição.

Um dos elementos fundamentais é o sistema LOFIC (Lateral Overflow Integration Capacitor), que permite a cada pixel armazenar diferentes quantidades de luz consoante a intensidade da cena. Esta abordagem permite preservar detalhe em imagens com alto contraste, como um retrato em contraluz junto a uma janela, sem perda nas sombras ou nas altas luzes.

A Apple integrou ainda uma tecnologia específica para reduzir o ruído térmico eletrónico. Cada pixel possui um circuito de memória que mede e corrige este tipo de distorção em tempo real, antes que a imagem seja guardada ou modificada por software.

Prototipagem em curso com vista à produção comercial

Segundo “Fixed Focus Digital”, a Apple já terá construído um protótipo funcional do sensor, atualmente em testes com hardware experimental.

Isto sugere que a empresa pretende, de facto, integrar esta tecnologia num futuro dispositivo, muito provavelmente um novo modelo de iPhone.

A tecnologia LOFIC fará o trabalho pesado, permitindo que o sensor gere dinamicamente o armazenamento de luz para cada pixel, funcionando de forma discreta em segundo plano.

Neste momento, todos os sensores utilizados nos iPhones são fornecidos pela Sony.

Embora estes sensores também utilizem uma arquitetura de dois níveis, a versão que está a ser desenvolvida internamente pela Apple incluiria funcionalidades exclusivas e ocuparia menos espaço físico, o que representa uma vantagem relevante num dispositivo tão compacto como o iPhone.