韩国研发全新全局快门手机图像传感器技术揭秘

近日有消息传出，一家韩国企业正在研发一种新型手机图像传感器，它拥有全局快门功能，目的是为了在智能手机有限的空间内，提升对高速运动场景的成像能力。目前主流手机普遍采用滚动快门技术，其原理是让像素逐行曝光，但在拍摄快速移动的物体时容易出现画面扭曲。而全局快门则让所有像素同时曝光，能够完整捕捉瞬间动态，更准确地还原高速运动物体的真实状态。

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由于结构复杂，且需要增大像素尺寸以容纳更多电路元件，长期以来，全局快门一直难以应用于手机这类对空间和分辨率要求极高的设备。此次研发的新方案将全局快门机制集成到了一颗拥有1200万像素、单像素尺寸为1.5微米的传感器中，突破了传统局限。

关键改进在于将模数转换器直接嵌入到每个像素内部，实现了像素级信号转换。这种设计虽然会增加像素面积——通常此类像素最小可达3微米，远大于当前高端手机常用的1.5微米标准——但研发团队通过创新结构解决了这一矛盾。具体做法是保留1.5微米的小像素，将其以2×2方式组合，形成等效3微米的基本感光单元。

据介绍，四个小像素共享一个ADC模块，其中2×2子阵列以内滚动快门模式依次工作，其余部分则支持全局快门运行。由于仍包含逐行读出的过程，成像中仍可能存在轻微形变，因此该技术尚未达到完全意义上的全局快门标准。为此，研发团队引入光流信息分析，即根据相机或被摄物体移动时图像中亮度的变化特征，进行运动补偿处理，从而在小像素间距条件下模拟出接近全局快门的成像效果。

相关研究成果预计将于2026年在国际固态电路会议上正式发布。另据了解，另一家科技公司也对这项技术表现出高度关注，并已陆续提交多项与在移动设备中应用全局快门相关的专利申请。双方目前还在持续推进下一代CMOS图像传感器的联合开发工作。