1822年，法國的涅普斯在感光材料上制出了世界上第一張照片。經(jīng)過長時間的發(fā)展，相機感光裝置從膠卷改為傳感器，但是無一例外的是感光裝置采用的都是平面的設(shè)計，然而光線通過鏡頭傳送到傳感器表面卻因為距離的不同會在邊緣的位置出現(xiàn)失真，這些光線失真包括鏡頭畸變、衍射等情況反饋到輸出的圖像上就是畫面出現(xiàn)枕形失真或者桶形失真，原本的直線條變成了曲線，而且邊緣位置的解析度明顯低于中央，銳度降低之余還會有更明顯紫邊等情況。

鏡頭設(shè)計以及用料上的改進(jìn)可以改善這個情況，但是想要根治基本不可能，因為光線透過鏡片傳到傳感器中央和邊緣的距離不一樣是物理上存在的，鏡頭的通光特性又遵循光學(xué)定律，所以鏡頭上作文章已經(jīng)很難提高到新的水平。然而曲面?zhèn)鞲衅骶陀袡C會糾正這個缺陷。使得邊緣成像不佳的問題得到明顯的改善。

專利文件顯示，佳能研發(fā)的曲面?zhèn)鞲衅饔袃煞N，一種是呈弧形的彎曲設(shè)計，另一種則是邊緣彎曲設(shè)計。佳能的新專利所描述的新型曲面?zhèn)鞲衅?，邊緣位置彎曲，中央位置仍然為平面，這種方式可以讓現(xiàn)有的鏡頭群都能得以利用。不過目前曲面?zhèn)鞲衅骷夹g(shù)僅僅停留在專利，很大的原因是新型傳感器會徹底改變原有鏡頭的設(shè)計方案，將平面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭群完全推翻重來。

曲面?zhèn)鞲衅鬟\作原理及特點

曲面?zhèn)鞲衅饔捎谇娴奶匦?，光線經(jīng)折射后到各點的距離相同，鏡頭無需再對邊緣分辨率不足問題進(jìn)行特殊設(shè)計。在大幅簡化結(jié)構(gòu)設(shè)計的同時，做到了邊緣畫質(zhì)明顯的提升。同時相比傳統(tǒng)平面?zhèn)鞲衅鳎麄€畫面分辨率更加均勻，畫質(zhì)也更優(yōu)秀。除了改善邊緣畫質(zhì)和畸變問題，使用曲面?zhèn)鞲衅鬟€有一直觀好處是能降低鏡頭設(shè)計難度。只需要先設(shè)計好鏡頭，然后根據(jù)相場確定傳感器的彎曲程度就可以了。

那么曲面?zhèn)鞲衅飨啾扔谥暗钠矫嫘驮O(shè)計有哪些獨到的地方和不足之處呢？

優(yōu)點：

1、降低了鏡頭設(shè)計和制造的難度

2、邊緣畫質(zhì)明顯提升，整個畫面分辨率更加均勻

3、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭光圈要比通常的鏡頭更大

4、適用于曲面?zhèn)鞲衅鞯溺R頭體積要比通常的鏡頭更小

缺點：

目前看來，曲面?zhèn)鞲衅髦荒軕?yīng)用在與之配套的鏡頭上，如果搭配了其他鏡頭，很可能會出現(xiàn)奇怪的畸變。因此曲面?zhèn)鞲衅鞑怀鲆馔獾脑拰宦氏葢?yīng)用到手機以及不可換鏡頭相機(像RX1系列)上。

曲面?zhèn)鞲衅鳌獋鞲衅餍聭?zhàn)場

佳能早前發(fā)布了一片有可能用于全畫幅無反的曲面CMOS專利，不同的是，這次感光元件的彎曲程度更可通過電子作出調(diào)整。

針對感光元件上每一個微細(xì)像素的成像質(zhì)量，不同廠家都有不同的做法，有的會通過增加感光率，以提升高感光時雜質(zhì)表現(xiàn)，有的就會以3層感光的方式獨立感應(yīng)3原色，從而改善色彩還原及層次表現(xiàn)。

有別于固定曲面方式，可變曲率感光元件將可按不同鏡頭特性而調(diào)整彎曲度，好處當(dāng)然是更加具有針對性，提高成像質(zhì)素，專利中就說明設(shè)計將有助改善大光圈鏡頭的邊緣失光以及影像質(zhì)量下降的情況。

據(jù)了解，設(shè)計將會直接于感光元件背面連接電子裝置，裝置可通過調(diào)整電壓以改變曲率。現(xiàn)階段尚未清楚技術(shù)將于何時在實際應(yīng)用，不過從效率來看，很大機會會用于大畫幅的可換鏡頭機型，此新技術(shù)，說不定現(xiàn)有鏡頭的畫質(zhì)也可因此而無痛升級。

不可否認(rèn)，曲面?zhèn)鞲衅魇怯跋裥袠I(yè)新的發(fā)展方向，目前各大企業(yè)也還處于探索研發(fā)過程當(dāng)中。雖然還和我們有些距離，但期待著曲面?zhèn)鞲衅鲗⒏淖冃袠I(yè)未來是毋庸置疑的。傳感器應(yīng)用的新時代即將來臨！