苹果新专利曝光：iPhone进军单反画质让手机拍出画质媲美单反的照片一直是手机厂商和消费者的梦想。苹果的一项微型三色分光成像模块技术最近曝光，让业界离梦想又近了一步。

数字成像系统的拍摄质量几乎正比于系统中感光元件的面积。单反的拍摄质量远胜于手机，最重要的原因就是前者的感光单元大小是后者十倍以上。

感光元件越大、单个像素的面积越大，相应的宽容度、色彩深度、色域、信噪比等指标就会越好。相同像素的手机摄像头与单反相机拍出的夜景照片差距巨大，可见像素数量并不是照片画质的决定性因素。

受限于手机的体积、重量，手机摄像头不可能做得太大，1/2.3英寸的感光单元已经接近极限了。显然这么小的成像面积是不可能做到与同时代单反媲美的画质的，那么就没有其他的手段来提升画质了吗？

苹果想到了新的方式，将广播电视摄像机上常见的三色分光模组引入小型摄像头中，有望大幅改善摄像头的拍摄质量。

常见的摄像头、相机的传感器都是拜耳阵列，传感器上的像素每四个一组，每组包括两绿一红一蓝像素。

这种像素排列方式易于制造，但缺点是每个单色像素实际上捕捉的是彩色光线，像素读取自己需要的色彩信息时会受到光线中另外两种颜色的干扰。这种干扰会带来噪声、并减弱像素的色彩识别能力。反映到输出的图像上就是画面噪点增加、色彩不够准确。

广播电视业的摄像机常用三色分光技术来改善画质。这种技术的原理是用三棱镜将镜头入射光线分为红绿蓝三束，分别照射在三种颜色的传感器上。这样每种颜色的传感器捕捉到的都是单色光线，干扰消失了，画质也就变好了。三片传感器输出的单色图像再经过芯片合成输出彩色成片，实践证明这种成像方式效果非常好，使用三片1/2英寸CMOS的摄像机的夜景拍摄能力甚至超过不少单反拍摄的视频。

过去三色分光系统的体积太大，难以应用在单反等小型相机上，更不用提塞进手机里了。这次苹果的新技术恰恰突破了这一难关，让手机摄像头也可以用上分光成像了。

苹果的方式是将分光镜微型化，然后把三片传感器紧贴分光模块，省去摄像机上的光线通道来缩减体积。同时成像模块不像传统手机摄像头一样是平面化的，而是利用了立体空间来容纳传感器。这样做的最大好处是镜头尺寸不变，而传感器总面积可以达到原来的三倍之多。手机摄像头的镜头很难做大，传统的平面拜耳传感器技术要求镜头尺寸和感光元件面积同步扩大，而分光系统就绕开了这一限制。

这项技术一旦实用化，iPhone就可以装上感光元件尺寸达到现在三倍水平，而体积基本一致的摄像头了。一方面单个像素面积大幅增加，另一方面像素的色彩准确度也会因为分光镜的使用而提升，整体拍摄性能会有一个飞跃。新技术虽然还是无法让iPhone获得单反的成像质量，但也能向这一目标迈近一大步了。

目前并不知道苹果会何时应用这项新技术。由于苹果的摄像头是索尼供应，苹果需要与后者合作才能开发出实用化的分光摄像头来。考虑到这项技术能明显改善画质，想必索尼不会拒绝与苹果联合将其量产。或许到明年的iPhone 7就会搭载全新的分光系统摄像头，让手机拍出画质更出色的照片与视频。