Smartfony: matryce LOFIC w Xiaomi i Sony, Samsung w planach

Producenci sprzętu mobilnego zaczęli stosować matryce LOFIC (Lateral Overflow Integration Capacitor), które mają poprawić zapis zdjęć w scenach o dużym kontraście. Rozwiązanie jest już obecne w wybranych urządzeniach, a kolejne firmy deklarują plany wprowadzenia sensorów tego typu.

Matryca LOFIC umieszcza przy każdym pikselu kondensator, który przechowuje nadmiar ładunku powstającego przy dużej jasności. Dzięki temu pojedynczy kadr może zawierać jednocześnie informacje z jasnych i ciemnych partii obrazu, bez konieczności łączenia kilku ekspozycji.

W tradycyjnych aparatach smartfonowych problem ograniczonej pojemności pikseli rozwiązywano przez HDR, czyli łączenie kilku zdjęć o różnych ekspozycjach. Takie łączenie działało dobrze przy statycznych scenach, ale powodowało rozmycia i powidoki, gdy elementy kadru były w ruchu. Matryca LOFIC rejestruje dwa sygnały: bezpośredni z fotodetektora i dodatkowy z kondensatora, co eliminuje konieczność wykonania wielu klatek.

Technologia trafiła już do kilku produktów. Matryce LOFIC zastosowano w kamerze Osmo Pocket 4P, Xiaomi wykorzystało je w modelu 17 Ultra, a Sony opracowało sensor Lytia 910 CMOS oparty na tej koncepcji. Informacje rynkowe wskazują, że Samsung planuje wdrożenie LOFIC w modelu Galaxy S27 Ultra, a producent VIVO rozważa sensor LOFIC w modelu X500 Pro.

Wdrożenie LOFIC wymaga przetwarzania dwóch sygnałów z każdego piksela, co pociąga za sobą zmiany w układach przetwarzania obrazu (ISP) oraz zwiększa złożoność produkcji sensora. Te wymagania wpływają na koszty i na razie ograniczają zastosowanie technologii głównie do urządzeń z wyższej półki cenowej.

Obecne zastosowania obejmują urządzenia konsumenckie klasy premium oraz wybrane kamery przenośne. Szerokie rozpowszechnienie matryc LOFIC w tańszych smartfonach nie jest obecnie zapowiedziane ze względu na wyższe koszty produkcji i konieczność modyfikacji elementów przetwarzania obrazu.

W praktyce matryce LOFIC pozwalają rejestrować sceny o dużej rozpiętości tonalnej w pojedynczym ujęciu i ograniczać artefakty związane z ruchem podczas fotografowania. Implementacja technologii zależy od decyzji producentów sprzętu oraz dostosowania łańcucha produkcyjnego do obsługi podwójnego sygnału pikselowego.