Nel luglio 2025, Samsung Semiconductor ha ufficialmente avviato la produzione di massa della tecnologia Nanoprism per il sensore di immagine ISOCELL JNP, offrendo una nuova soluzione di "ottimizzazione sinergica di miniaturizzazione dei pixel, qualità dell'immagine e design strutturale" all'industria dei moduli fotocamera per smartphone. Incentrata sulla Meta-Fotonica, questa tecnologia affronta direttamente i principali punti critici di "sensibilità ridotta e dimensioni limitate" affrontati dai moduli negli aggiornamenti ad alta risoluzione, ridefinendo la logica di progettazione ottica dei moduli nell'era dei pixel piccoli e si prevede che accelererà l'iterazione dei moduli fotocamera per smartphone di fascia medio-alta.
Attualmente, i moduli fotocamera per smartphone si scontrano con un conflitto tra "richiesta di alta risoluzione" e "limitazioni dell'esperienza pratica": da un lato, la domanda dei consumatori di imaging ad alta definizione come pixel da 200 MP e video 4K continua a crescere, spingendo le dimensioni dei pixel dei sensori di immagine nei moduli a ridursi da 1,0μm alla gamma 0,5-0,7μm; dall'altro, la riduzione dei pixel con le tecnologie tradizionali porta a due problemi principali. Innanzitutto, l'input di luce per pixel diminuisce, con conseguente aumento del rumore in ambienti con scarsa illuminazione. Per compensare, sono necessarie aperture dell'obiettivo o dimensioni del sensore maggiori, il che aumenta lo spessore del modulo e causa un "camera bump"—in contrasto con la tendenza al design sottile degli smartphone. In secondo luogo, la riduzione della spaziatura dei pixel intensifica il crosstalk della luce e la dispersione della luce tra i filtri colore degrada l'accuratezza della riproduzione dei colori, influenzando la consistenza dell'immagine. Secondo i dati del settore, il rapporto segnale-rumore (SNR) di imaging in condizioni di scarsa illuminazione dei moduli pixel tradizionali da 0,7μm è in media inferiore del 20% rispetto a quello dei moduli pixel da 1,0μm, diventando un collo di bottiglia chiave che limita la diffusione dei moduli ad alta risoluzione.
Ristrutturando il percorso ottico dei moduli, la tecnologia Nanoprism di Samsung fornisce una soluzione mirata ai conflitti sopra menzionati, con il suo valore principale riflesso in due dimensioni chiave:
Nei moduli tradizionali, le microlenti corrispondono uno a uno ai filtri colore. La luce che non riesce a corrispondere accuratamente al colore del filtro (ad esempio, la luce rossa che entra in modo errato nell'area del filtro verde) viene persa direttamente, con conseguente tasso di utilizzo della luce di circa il 60% solo. Attraverso gli effetti di rifrazione e dispersione delle strutture di metasuperficie su scala nanometrica, Nanoprism reindirizza la luce precedentemente persa ai pixel corrispondenti, aumentando l'input di luce per pixel del 25% (in linea con i dati di miglioramento della sensibilità del sensore ISOCELL JNP). Ciò significa che un modulo pixel da 0,7μm dotato di questa tecnologia può eguagliare le prestazioni di imaging in condizioni di scarsa illuminazione di un modulo pixel tradizionale da 1,0μm—senza la necessità di obiettivi o sensori più grandi. Prendendo come esempio un modulo da 50 MP mainstream, dopo aver adottato il sensore ISOCELL JNP, il diametro dell'obiettivo può essere ridotto da 6,5 mm a 5,8 mm e lo spessore del modulo può essere ridotto di 0,3-0,5 mm, evitando efficacemente il problema del "camera bump".
La tecnologia Nanoprism è integrata nello strato di microlenti del sensore di immagine, eliminando la necessità di modificare la struttura dei componenti principali del modulo come lenti, supporti per lenti e connettori. I produttori possono adattarla rapidamente in base alle linee di produzione esistenti. Nel frattempo, Samsung utilizza la lucidatura chimico-meccanica (CMP) per garantire la planarità delle nanostrutture (con un errore controllato entro ±5 nm) e la spettrometria di massa a desorbimento termico (TDMS) per test di produzione di massa coerenti delle nanostrutture, garantendo che la deviazione delle prestazioni ottiche di ogni sensore sia inferiore al 3% e prevenendo una qualità dell'immagine del modulo irregolare causata dalle fluttuazioni del processo. Questa caratteristica di "basso costo di trasformazione + alta coerenza" abbassa la soglia per i modelli di fascia medio-alta per adottare moduli ad alta risoluzione, promuovendo la penetrazione dei moduli di classe 200 MP dai telefoni di punta ai modelli nella fascia di prezzo di 3.000-4.000 yuan.
Attualmente, il sensore ISOCELL JNP dotato della tecnologia Nanoprism è entrato nella produzione di massa ed è stato applicato ai modelli di punta di Samsung e di alcuni marchi dell'ecosistema Android lanciati nella seconda metà del 2025. I moduli fotocamera di supporto hanno completato i test degli operatori e le loro prestazioni in scenari di scarsa illuminazione come scatti di ritratti e registrazione video notturni sono migliorate del 15%-20% rispetto ai prodotti della generazione precedente (in base ai dati di istituzioni di valutazione delle immagini di terze parti). Da una prospettiva di tendenza del settore, questa tecnologia avrà tre impatti principali:
Gli analisti del settore ritengono che nel 2026, il volume di spedizioni dei moduli fotocamera per smartphone che adottano Nanoprism e tecnologie Meta-Fotoniche simili dovrebbe superare gli 80 milioni di unità, rappresentando oltre il 25% della quota di mercato globale dei moduli di fascia medio-alta. La svolta tecnologica di Samsung non solo costruisce una barriera competitiva per la propria attività di sensori di immagine, ma guida anche l'intero settore dei moduli fotocamera verso lo sviluppo sinergico di "alta risoluzione, design sottile e basso costo."
