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Apple-Patent: Fotosensor mit nie dagewesener Dynamik

3.7.2025

In einem Patent beschreibt Apple einen Fotosensor, der 20 Belichtungsstufen abbilden kann. Damit würde er jeden anderen derzeitigen Sensor platt machen.

Bislang ist es nur ein Patent. Vielleicht wird daraus niemals ein marktreifes Produkt. Falls doch, würde es einen grossen Sprung in der Qualität von Digitalfotos und -videos bedeuten.

Gemäss der Patentbeschreibung können die neuartigen Sensoren einen Dynamikumfang von 120 dB abbilden. Laut C.Y.Magazine, das den Eintrag zuerst entdeckt hat, entsprechen 120 dB ungefähr 20 Belichtungsstufen. Die besten Vollformat- und Mittelformatkameras erreichen etwa 15 Stufen. Die Dynamik erreicht der Sensor offenbar unabhängig von der Sensorgrösse, denn diese wird nirgends angegeben. Damit ist die Erfindung für Smartphones besonders interessant.

Ähnlich gut wie das menschliche Auge

Mit 20 Belichtungsstufen kommt der Sensor zudem in den Bereich, den auch das menschliche Auge erfassen kann. Bislang hat die Digitalfotografie und -videografie das Problem, dass die Dynamik dem menschlichen Auge unterlegen ist. Sind die Lichtkontraste sehr hoch – etwa bei Gegenlichtaufnahmen – kann ein herkömmlicher Fotosensor die hellen und dunklen Bildteile nicht gleichzeitig so abbilden, wie wir Menschen sie sehen. Mit einer Dynamik von 20 Belichtungsstufen müsste das zu schaffen sein.

Um diese Dynamik zu erreichen, wird auf dem Sensor zusätzliche Elektronik verbaut. Jedes Pixel hat neben einer Fotodiode einen Schaltkreis, der im Patent «lateral overflow integration capacitor (LOFIC) circuit» heisst. Wie der genau funktioniert, kann ich dir nicht erklären, aber jedenfalls ist der Sensor damit in der Lage, feine Nuancen im Dunkeln und gleichzeitig extrem starkes Licht auf Pixelebene zu speichern.

Der Sensor soll nicht nur den Dynamikumfang deutlich erhöhen, sondern auch das Bildrauschen reduzieren. Auch dafür gibt es einen eigenen Schaltkreis pro Pixel.

Verwirklichung höchst unsicher

Trotz seiner Vorteile ist keineswegs sicher, dass das Patent in einem Sensor verwirklicht wird. Eine wichtige Rolle dürften die Produktionskosten spielen. Wie viele andere Smartphone-Hersteller verwendet Apple seit langem Foto-Sensoren von Sony. Da diese Sensoren in riesigen Stückzahlen hergestellt werden, sind sie relativ günstig. Ein Alleingang von Apple könnte zwar einen Innovationsvorsprung bringen, würde aber auch die Produktion verteuern. Ob sich das lohnt, ist fraglich, zumal Smartphones die fehlende Dynamik bereits recht gut mit Software-Tricks kompensieren können.

Titelbild: Apple

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David Lee

Senior Editor

David.Lee@digitecgalaxus.ch

Durch Interesse an IT und Schreiben bin ich schon früh (2000) im Tech-Journalismus gelandet. Mich interessiert, wie man Technik benutzen kann, ohne selbst benutzt zu werden. Meine Freizeit ver(sch)wende ich am liebsten fürs Musikmachen, wo ich mässiges Talent mit übermässiger Begeisterung kompensiere.

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