スマートフォンのカメラは、ここ数年で「多眼化」が当たり前になりました。広角、超広角、望遠、さらにはペリスコープまで、背面に複数のカメラを搭載する設計が主流です。
しかし、その常識に一石を投じる新技術がソニーから登場しました。ソニーセミコンダクタソリューションズが昨年末に発表したイメージセンサー「LYTIA 901」は、単眼カメラで最大4倍ズームを高画質で実現するとしています。
AIを内蔵した約2億画素センサーという新アプローチ
LYTIA 901は、1/1.12型の積層型CMOSイメージセンサーで、有効画素数は約2億画素に達します。最大の特徴は、業界初とされるAI処理回路をセンサー内部に直接搭載している点です。
これにより、従来は複数のレンズや外部プロセッサに頼っていたズーム処理を、センサー単体でリアルタイムに行えるとしています。
なぜデジタルズームは敬遠されてきたのか
デジタルズームが敬遠されてきた理由は単純です。画面を切り出すことで画素数が減り、それを拡大する際に画質が劣化してしまうからです。
高画素センサーの登場で改善は進みましたが、実用レベルといえるのは2倍程度までというのが一般的でした。
LYTIA 901では、この問題を根本から見直しています。16画素（4×4）で同一カラー情報を共有する「QQBC（Quad-Quad Bayer Coding）」構造を採用し、通常撮影時は12.5MP相当として高い集光性能を確保。ズーム時にはフル解像度の情報を引き出します。
センサー内AIが実現するリアルタイム高精細ズーム
この再構成処理（リモザイク）を高品質に行うには、膨大な演算が必要です。ソニーはAIによる学習ベースの処理を開発し、それをセンサー内部に直接組み込みました。
その結果、最大4倍のデジタルズームを使いながら、4K動画を毎秒30フレームでリアルタイム撮影できるとしています。外部プロセッサの負荷や遅延を気にする必要がない点は、大きな強みです。
スマートフォンとは思えないダイナミックレンジ性能
高解像度だけでなく、明暗差への強さもLYTIA 901の特徴です。DCG-HDRや12bit ADCといった複数のHDR技術を組み合わせ、厳しい逆光や夜景でも階調を維持します。
中でも注目されるのが、複数の露出情報を合成する「HF-HDR」です。条件によっては100dBを超えるダイナミックレンジを実現するとされ、一部の業務用カメラに迫る水準だとしています。
動画撮影を意識した豊富なフレームレート対応
動画性能も充実しています。
フル解像度の約2億画素ではRAW出力で毎秒10フレーム、50MPでは30fps、12.5MPでは60fpsに対応します。
動画向けには、8K/30fpsや4K/120fpsといったモードも用意されており、すべてのモードで全画素オートフォーカスが利用可能です。
スマホのデザインそのものが変わる可能性
LYTIA 901が示す可能性は、画質向上だけにとどまりません。
単一センサーで1倍から4倍までを高品質にカバーできれば、望遠用カメラを省略でき、カメラの出っ張りを抑えたデザインが実現します。空いたスペースをバッテリーや他の部品に回すことも可能です。
超広角や本格的な光学ズームは引き続き別レンズが必要ですが、多くのユーザーが日常的に使う倍率帯を1つのセンサーで賄える意義は小さくありません。2019年以降続いてきた「トリプルカメラ標準」の流れが、転換点を迎える可能性もありそうです。
量産開始、近い将来の搭載に期待
LYTIA 901はすでに量産出荷が始まっており、今後数か月以内にハイエンドスマートフォンへ搭載される可能性があります。価格は非公開ですが、部品としての提供である以上、最終製品でその実力が試されることになります。
もしソニーの主張通りの性能が実際の製品で確認されれば、スマートフォンカメラの設計思想そのものが大きく変わることになりそうです。単眼高性能センサーという選択肢が、次のスタンダードになる日も遠くないかもしれません。
