Verso l’iPhone “bionico”: Apple brevetta un sensore da cinema per la fotocamera

Apple ha depositato un brevetto per un nuovo tipo di sensore fotografico che potrebbe permettere agli iPhone del futuro – e potenzialmente ad altri dispositivi del colosso di Cupertino – di catturare foto e video con un livello di gamma dinamica paragonabile a quello dell’occhio umano. Il documento, dal titolo “Image Sensor With Stacked Pixels Having High Dynamic Range And Low Noise”, è stato individuato da Y.M.Cinema Magazine e descrive un’architettura innovativa che sfrutta pixel sovrapposti, livelli multipli di acquisizione della luce e sofisticati meccanismi di soppressione del rumore direttamente sul chip per raggiungere fino a 20 stop di gamma dinamica.

A titolo di confronto, la gamma dinamica dell’occhio umano si aggira tra i 20 e i 30 stop, a seconda dell’adattamento pupillare e della percezione nel tempo. Gli smartphone attuali, incluso l’iPhone, si attestano generalmente tra i 10 e i 13 stop. Se il sensore brevettato raggiungesse il suo potenziale, non solo supererebbe gli iPhone oggi in commercio, ma andrebbe oltre le prestazioni di molte videocamere professionali, tra cui la rinomata ARRI ALEXA 35.

Il cuore del brevetto è un sensore a due strati: il primo, denominato sensor die, è responsabile della cattura della luce, mentre il secondo, il logic die, gestisce l’elaborazione, incluso il controllo dell’esposizione e la riduzione del rumore. Sebbene Apple utilizzi attualmente sensori forniti da Sony, anch’essi basati su una struttura a doppio strato, il design descritto nel brevetto è più compatto e include caratteristiche progettuali del tutto originali.

Un elemento cruciale del sistema è l’adozione del Lateral Overflow Integration Capacitor (LOFIC), una tecnologia che consente a ciascun pixel di adattarsi all’intensità luminosa della scena, registrando quantità diverse di luce all’interno della stessa immagine. In questo modo, il sensore può gestire contrasti estremi – come una persona illuminata da dietro da una finestra – senza perdere dettagli né nelle zone d’ombra né in quelle più luminose.

Il progetto affronta anche il problema del rumore digitale, uno dei principali ostacoli alla qualità delle immagini. Ogni pixel è dotato di un circuito di memoria dedicato che misura e corregge in tempo reale il rumore elettronico generato dal calore, eseguendo questa operazione direttamente sul chip, prima che l’immagine venga salvata o processata da software.

Anche se il deposito di un brevetto non garantisce che la tecnologia verrà implementata a breve, dimostra chiaramente il campo di ricerca in cui Apple sta investendo risorse. Il sensore descritto potrebbe rappresentare il prossimo salto di qualità nelle fotocamere mobile, portando gli iPhone ancora più vicini a una visione “umana” della realtà.