Apple、「人間の目レベル」の独自センサー開発が本格化。テスト段階でiPhone搭載に現実味

20ストップ・ダイナミックレンジの革新センサー、特許から実機テストへ進展。Sony依存脱却が加速

Appleが、将来のiPhoneに搭載する独自開発のイメージセンサーを開発中であることが明らかになった。同社は人間の目に近いダイナミックレンジを持つセンサーを目指しており、その性能は現在のスマートフォンカメラの常識を大きく覆すものとなりそうだ。MacRumorsが、中国のWeiboユーザー「Fixed Focus Digital」の情報として報じた。

Appleは7月に「Image Sensor With Stacked Pixels Having High Dynamic Range And Low Noise」というタイトルの特許を申請している。この特許には、最大20ストップのダイナミックレンジを実現する先進的なセンサー技術の詳細が記されている。20ストップという数値は、人間の目が持つとされる20〜30ストップのダイナミックレンジに迫る性能だ。

Google Patentsよりキャプチャ

現在のスマートフォンカメラを大幅に上回る性能

現在のスマートフォンカメラが捉えられるダイナミックレンジは10〜13ストップ程度。もしAppleの新センサーが実現すれば、現行iPhoneを大きく上回るだけでなく、ARRI ALEXA 35などのプロ向けシネマカメラをも凌駕する性能を持つことになる。これは、明るい窓の前に立つ人物を撮影する際、逆光による影の部分も、明るいハイライト部分も、両方の詳細を失うことなく1枚の写真に収められることを意味している。

特許で説明されているセンサーは、光を捉える「センサーダイ」と、処理を担当する「ロジックダイ」の2層構造となっている。この構造により、ノイズ低減や露出制御などの処理機能を内蔵しながら、より薄型のモジュール設計を可能にしている。

革新的なLOFIC技術とリアルタイムノイズ処理

この新センサーの核心技術は「Lateral Overflow Integration Capacitor（LOFIC）」と呼ばれるシステムだ。各ピクセルが、撮影シーンの明度に応じて異なる量の光を蓄積できるため、同じ1枚の画像内で極端に明るい部分と暗い部分を同時に処理できる。従来のカメラでは困難だった、強い逆光条件下での撮影も、シャドウやハイライトの詳細を失うことなく捉えられるようになる。

さらに注目すべきは、各ピクセルに内蔵された独自のメモリ回路だ。この回路が熱起因のノイズをリアルタイムで検出・除去する仕組みで、ソフトウェア処理前の段階でノイズを抑制する。これまでのようにアプリやAI処理に頼ることなく、センサーレベルでクリーンな画像を生成できる。

Sony依存からの脱却を目指すApple

現在AppleはiPhoneシリーズ全体でSony製センサーを採用している。Sonyのセンサーも2層構造を採用しているが、Appleの新設計ではより省スペース化を実現し、独自の機能を多数搭載している。センサーの内製化により、画像処理パイプライン全体を完全に制御できるようになり、Intel、Qualcommなどのサプライヤーからの脱却を進めてきたAppleの戦略に沿った動きとなる。

リーカーによると、このプロジェクトは単なる特許申請の段階を超えており、実際にセンサーの開発が完了し、開発用ハードウェアでのテスト段階に入っている可能性が高い。これは将来的に実際の製品への搭載が検討されていることを示唆している。

ただし、特許申請から実際の製品搭載まで時間を要するのが通例であり、新センサーがいつ頃iPhoneに搭載されるかについては明確な情報は得られていない。Appleの独自センサー搭載が実現すれば、iPhone写真撮影の品質に大きな革新をもたらすことは間違いないだろう。