Умный остров iPhone наконец-то сжимается, и он полагается на линзы

Вскоре после выпуска серии iPhone 16 незаметно появились новые преимущества iPhone 17.

В разгар интенсивного выпуска отечественных мобильных телефонов это открытие кажется ничем не примечательным: помимо дополнительной модели Air, iPhone следующего поколения еще больше сократит умный остров iPhone 17 Pro Max.

На самом деле, когда я увидел эту новость, я не слишком удивился — ведь остров Линдун уменьшался от поколения к поколению, в этом нет ничего страшного. Но когда я узнал об этом больше, я обнаружил, что за этой неприметной новостью скрывается. — это окончательное видение Джобсом дизайна мобильных телефонов.

Hyperlens — это нано-линза.

Когда дело доходит до самой заметной части iPhone, помимо модуля обработки изображений на задней панели, я думаю, что это «умный остров» на экране.

Чтобы уменьшить эту бросающуюся в глаза вещь, нам нужно сначала узнать, откуда взялся этот умный остров, который всегда закрыт черной панелью:

В 2017 году iPhone X начал выпуск полноэкранных моделей Apple.

Чтобы обеспечить преимущество соотношения экрана к корпусу, передние компоненты iPhone претерпели радикальные изменения. Touch ID полностью убрался со сцены вместе с культовой кнопкой «Домой» и областью, простирающейся от рамки до края. появился экран — оригинальная часть, используемая для Face ID и селфи. В нем спрятана система камер, определяющая глубину, а также датчик расстояния и датчик освещенности, которые помогают телефону взаимодействовать с внешним миром, образуя знакомую челку. .

В серии iPhone 14 Pro челка развернулась и полностью отделилась от рамки, занимая на экране форму таблетки. Вместе с интерактивным интерфейсом, настроенным из программного обеспечения, она стала всем известным умным островом.

На этот раз в связи с сокращением Smart Island на iPhone 17 Pro Max Apple решила принять меры в отношении «оригинальной системы камеры глубины».

В этой системе есть несколько ключевых компонентов: инфракрасная камера, точечный проектор, фронтальная камера, сенсорный элемент прожектора, датчик расстояния и датчик внешней освещенности.

Нашли? Половина компонентов неотделима от одного ключевого человека – камеры.

В традиционных системах камер объектив опирается на чистую оптическую конструкцию, изгибая и фокусируя свет в точку за счет изгиба полированного стекла или пластика. Процесс производства традиционных объективов является зрелым. Такие компании, как Canon и Nikon, активно участвуют в этой области. на протяжении многих лет и имеем огромную группу линз и долю рынка.

Однако, несмотря на то, что традиционные объективы очень зрелы с точки зрения качества изображения, им присущи некоторые ограничения: размер и вес.

Поскольку традиционным линзам необходимо фокусировать свет за счет физического изгиба, конструкция линзы ограничивает минимальный размер и вес линзы. В то же время в традиционных линзах сложно обеспечить точный контроль определенных длин волн света, что особенно важно в конструкции. приложения, требующие специального изображения спектра.

Появление технологии гиперлинз может изменить все это.

В 2021 году MIT опубликовал исследовательский отчет:

Наши инженеры создали регулируемую «металлическую линзу», которая может фокусироваться на объектах на разной глубине, не меняя их физического положения или формы. Линза изготовлена ​​не из твердого стекла, а из прозрачного материала с «фазовым переходом», который при нагревании перестраивает свою атомную структуру, меняя способ взаимодействия материала со светом.

Среди преимуществ гиперлинз особенно выделяется одна особенность: легкий вес и высокое качество.

Этот легкий вес не является сравнением между «копьем-пушкой» и «бисквитной головкой» в традиционной оптике. Масштаб самой суперлинзы находится на уровне нанометров.

Говоря более техническим языком, толщина металинзы называется «субволновой толщиной»: когда толщина конструкции меньше длины волны электромагнитной волны, ее называют субволновой толщиной.

Давайте воспользуемся числами, чтобы дать более ясный пример: предположим, что толщина материала составляет 100 нанометров, а длина волны света, с которой мы имеем дело, составляет 500 нанометров, тогда толщина этого материала равна субволновой толщине (100 нанометров <500 нанометров).

Металинзы изготавливаются из плоских двумерных материалов с субволновой толщиной. Благодаря высокоточным технологиям нанообработки (таким как электронно-лучевая литография, фемтосекундная лазерная литография прямой записи и технология наноимпринта) толщина гиперлинзы может быть уменьшена. уровень сотен нанометров, что намного меньше, чем миллиметровый уровень традиционных линз.

Можно сказать, что поставить металинзу рядом с традиционной линзой — это все равно, что поставить контактную линзу рядом с телескопом Хаббл.

Металинза не только сама по себе тонкая, но и требует очень мало рабочего пространства.

Если у вас старый объектив, вы обязательно заметите, что при повороте кольца фокусировки объектив слегка смещается вперед или назад. Это связано с тем, что в традиционной оптической схеме, если объектив хочет сфокусироваться на объектах на разном расстоянии, ему необходимо это сделать. перемещайте расстояние между группами линз. Линзы делают изображение четким.

Тянь Гу, учёный из Лаборатории исследования материалов Массачусетского технологического института, прямо заявил, что металинза может выполнить задачу фокусировки самостоятельно:

Результаты показывают, что наша металинза позволяет без аберраций получать изображения перекрывающихся объектов на разной глубине без движущихся частей и положений, что сравнимо с традиционными громоздкими оптическими системами.

Другими словами, гиперлинза обеспечивает фокусировку за счет изменения фазы, амплитуды и поляризации падающего света без изменения положения самой линзы. По сравнению с традиционными оптическими линзами она экономит пространство перемещения группы линз для фокусировки.

В традиционных конструкциях линз уменьшение объема и веса часто сопровождается ухудшением качества изображения. Однако суперобъективы преодолевают это ограничение и сохраняют превосходное качество изображения, несмотря на резкое уменьшение объема и веса.

Металинзы точно контролируют световые волны посредством своих наноструктур, которые могут преодолевать дифракционный предел традиционных линз и достигать более высокого разрешения. В то же время они могут корректировать аберрации, хроматические аберрации и другие проблемы, для решения которых традиционные линзы требуют больших усилий. одна линза. Кроме того, он может фокусировать свет разной длины для улучшения качества изображения.

Однако гиперлинза, выпущенная MIT, изготовлена ​​из материала GSST, который не пропускает видимый свет. Другими словами, в настоящее время ее можно использовать только для ToF в системе камер TrueDepth или модуле заднего изображения.

К счастью, Массачусетский технологический институт не единственный, кто занимается исследованием металинз — технологии, которая может повлиять на оптический дизайн.

В 2022 году компания Nature Communications из Института физики Китайской академии наук выпустила новый результат гиперлинзы, реализующую активную зум-гиперлинзу с мультиплексированием в видимом диапазоне света.

Эта металинза представляет собой прорыв в другом направлении: она может переключать фокусные расстояния, изменяя свою форму, и поддерживает оптическое изображение, видимое невооруженным глазом.

Согласно отчету «Global Metalens Market Insights», опубликованному QYResearch, ожидается, что мировой рынок металенов (металенов) вырастет с 41,84 миллиона долларов США в 2024 году до 1,4 миллиарда долларов США в 2030 году, при этом среднегодовой темп роста (CAGR) составит 79,51 в течение этого периода. %, из которых на китайский рынок приходится 645,26 млн долларов США, что также подтверждает перспективность этой новой технологии.

iPhone 17 Pro Max станет испытательным полигоном для ультра-объективов

Столкнувшись с этой молодой и передовой технологией, Apple, естественно, не хочет ее упустить.

В прошлом году известный разоблачитель Минг-Чи Куо отметил, что Apple жаждала технологии суперлинз уже более дня или двух и уже составила предварительные планы:

1. Постепенно сократить нынешнюю зависимость от пластиковых линз;
2. Контролировать затраты на производство и использование металинз;
3. Металинзы будут широко использоваться в Apple Vision Pro и последующих продуктах уже в 2026 году;

Если просочившаяся информация верна, Apple явно хочет первой съесть «краба».

Ведь если производительность и стабильность суперобъектива действительно смогут соответствовать требованиям гражданской техники, то в будущем неприятный выступ камеры на iPhone, скорее всего, развернется, и за этим последует более свободно выдвижная камера. Дизайн кузова и более просторная внутренняя структура фюзеляжа.

Заглядывая в будущее, гиперлинзы имеют большой потенциал даже в персональных терминалах следующего поколения, таких как Vision Pro и, по слухам, Apple Glasses.

Согласно этому мнению, сокращение «умного острова» на iPhone 17 Pro Max — это первое испытательное поле Apple для суперобъективов.

Но не стоит слишком рано радоваться. Согласно практике Apple, вместе с меньшим Smart Island цена ремонта Smart Island может снова вырасти. Знаете, текущая стоимость негарантийного ремонта iPhone 15 серии Smart Island. поврежден «Другой ущерб», цена составляет от 4399 до 5699 юаней, что уже очень дорого.

В то же время подход Apple остается отличным. Эти изменения коснутся только версии iPhone 17 Pro Max, в то время как меньшая версия Pro сохранит свой текущий размер.

Джобс однажды упомянул iPhone, который он себе представлял:

Я надеюсь, что мобильный телефон сможет быть похож на кусок «волшебного стекла», простой, тонкий и легкий, без лишних элементов.

От самого раннего приобретения PolarRose в 2010 году до приобретения PrimeSense в 2013 году, а затем в течение многих лет внутренней интеграции и оптимизации, использования Face ID вместо Touch ID и, наконец, рождения прототипа нынешнего iPhone — iPhone X. все это было стремлением Apple к созданию волшебного стекла.

Видение Джобса действительно было правильным. Никто не может отказаться от куска «волшебного стекла». Мобильные телефоны с полноэкранными дисплеями, такие как iPhone X и Xiaomi MIX, добились определенных успехов — люди ценят новаторов, которые осмеливаются сделать первый шаг. .

От iPhone 4 до iPhone 16, а затем от «челки» до «умного острова» iPhone прошел более чем десятилетний путь. Наконец, с помощью суперобъективов он открыл возможность сделать еще один большой шаг к своему финалу. форма.

# Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись WeChat Aifaner: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr). Более интересный контент будет предоставлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Посмотреть комментарии · Sina Weibo