Отчет о глубине оптических и линзовых технологий CES 2026: новое определение видения в эпоху физического искусственного интеллекта

Смена парадигмы в сенсорной физике: от аналогового накопления к цифровому подсчету фотонов

Сенсорные технологии на выставке CES 2026 пошли по двум разным направлениям: расширение возможностей получения изображений в экстремальных условиях за счет обнаружения одиночных фотонов и устранение искажений движения с помощью широкоформатных глобальных затворов.

Датчик Canon SPAD: промышленное чудо с динамическим диапазоном 26 ступеней

Датчик SPAD (Single Photon Avalanche Diode) нового поколения от Canon — одна из самых революционных технологий на выставке. В отличие от традиционных датчиков CMOS, которые измеряют объем накопленного света в виде аналогового сигнала, датчик SPAD использует цифровой механизм счета фотонов.

Записывая лавину электронов, вызванную одним фотоном, этот датчик по своей сути устраняет шум считывания, поддерживая исключительное соотношение сигнал/шум даже в почти полной темноте. Компания Canon продемонстрировала способность датчика четко обнаруживать пешеходов на расстоянии 120 метров при освещенности 0,1 люкс — фактически в кромешной темноте.Его инженерный динамический диапазон в 26 ступеней (эквивалент 156 дБ) позволяет одновременно захватывать детали в самых темных тенях и самых ярких светлых участках без обрезки.

Что касается физического искусственного интеллекта, эта технология значительно повышает безопасность систем автономного вождения (AD) в условиях сложного освещения (например, выезды из туннеля или яркий свет в ночное время). В сочетании с программным обеспечением для обработки изображений от Ubicept датчик SPAD также устраняет размытость изображения при движении, что делает его незаменимым для высокоскоростного промышленного контроля и роботизированного зрения.

Глобальная экосистема затвора Sony: архитектура IMX928 и Pregius S

В то время как Canon преодолела ограничения по освещению, Sony установила новый стандарт захвата движения. Sony представила IMX928, крупноформатную матрицу с глобальным затвором типа 2.0 (диагональ 31,9 мм) на базе многоуровневой архитектуры Pregius S.

Традиционные датчики рольставен страдают от «эффекта желе» или геометрических искажений при захвате быстродвижущихся объектов. Архитектура Sony Pregius S размещает схемы обработки сигналов под слоем фотодиода, что позволяет одновременно экспонировать все пиксели. Благодаря высокому разрешению 68,16 мегапикселей датчик обеспечивает впечатляющую скорость считывания 138,9 кадров в секунду (8 бит).

Дорожная карта Sony показывает, что технология глобального затвора больше не ограничивается небольшими промышленными камерами. По мере того, как форматы приближаются к полнокадровому размеру, эта технология проникает в системы кинематографического уровня и высококлассное зрение искусственного интеллекта, обеспечивая идеальную согласованность временных и пространственных данных.

Металинзы: полупроводниковая революция оптических компонентов

CES 2026 стала свидетелем перехода металинз от лабораторных прототипов к массовой коммерциализации. Используя наноструктуры (метаповерхности) для управления светом, эта технология разрушает традиционные требования к изогнутым толстым линзам.

MetaOptics: Производство линз на 12-дюймовых пластинах

Сингапурская компания MetaOptics продемонстрировала металинзы на основе стекла, изготовленные с использованием полупроводниковых процессов. Выдающимся экспонатом стал модуль смартфона 5G, который полностью устраняет «удар камеры», характерный для современных устройств.

MetaOptics использует 12-дюймовый процесс литографии в глубоком ультрафиолете (DUV).В отличие от традиционных круглых линз, металинзам можно изготовить любую форму. MetaOptics продемонстрировала прямоугольную металинзу, которая идеально соответствует форме КМОП-сенсоров, позволяя захватывать всю площадь изображения без потери края и обеспечивая более высокое разрешение в гораздо более тонком модуле.

Этот сдвиг означает, что цепочка поставок линз переходит от прецизионного механического шлифования к модели литья полупроводников. Это позволяет монолитно интегрировать оптику и датчики, открывая путь для микромедицинских роботов, сверхлегких умных очков и «невидимых» датчиков умного дома.

Kyocera: воздушные дисплеи с металлическими линзами

Kyocera распространила применение металинз на область дисплеев. Точно манипулируя положением фокуса в зависимости от длины волны света, компания Kyocera разработала прототип «носимого воздушного дисплея» [15, 10, 10].

Эта система использует чрезвычайно тонкий профиль металинз для создания компактной оптической системы, способной воспроизводить изображения с естественным восприятием глубины. Это решает главную проблему в AR — конфликт вергенции и аккомодации (VAC), позволяя мозгу естественным образом воспринимать объекты на разной глубине, что значительно снижает нагрузку на глаза.

Адаптивная оптика и здоровье: интеллектуальные линзы для человеческого зрения

В условиях старения населения мира «умные» линзы, предназначенные для лечения пресбиопии и коррекции зрения, стали гвоздем выставки CES 2026. Эти устройства превратились из записывающих инструментов в динамические усилители сенсорных ощущений человека.

IXI Адаптивные очки: жидкие кристаллы и отслеживание глаз без камеры

Финский стартап IXI представил адаптивные очки с автофокусировкой, призванные заменить традиционные прогрессивные или бифокальные линзы. Система сочетает в себе жидкокристаллические линзы и сверхмаломощную систему слежения за взглядом.

В отличие от отслеживания с помощью камеры, IXI использует систему, обращенную внутрь, где инфракрасные светодиоды, встроенные в рамку, проецируют свет на глаза, а матрицы фотодиодов улавливают отражение «отпечатка глаза». Система отслеживает направление взгляда со скоростью 60 кадров в секунду. Когда пользователь переключается с зрения вдаль на чтение вблизи, микропроцессор в течение миллисекунд меняет порядок молекул жидкого кристалла, чтобы отрегулировать силу линзы.

Ключевые показатели производительности включают в себя:

• Потребляемая мощность:Всего 4 мВт, что позволяет храмовым батареям емкостью 35 мАч работать 18 часов.

• Масса:Всего 22 грамма (без учета линз), что сопоставимо со стандартными оправами.

• Информация о здоровье:Система также может оценивать внимательность и выявлять такие состояния, как сухость глаз, отслеживая частоту моргания и характер взгляда.

Героптика: коррекция VAC с помощью технологии переменного фокуса

В профессиональном секторе XR компания Goeroptics продемонстрировала жидкокристаллическую линзу с переменным фокусным расстоянием толщиной менее 1 мм.Используя электронный привод для модуляции выравнивания жидких кристаллов, он обеспечивает непрерывную регулировку диоптрий от -3,00D до +3,00D. Это устраняет необходимость в рецептурных вставках в гарнитурах XR и принципиально решает проблему укачивания, вызванную VAC.

Прорывы в оптике AR/XR

Поскольку AR-очки призваны заменить смартфоны в качестве следующей вычислительной платформы, на выставке CES 2026 компании решили заняться «оптическим треугольником» поля зрения (FoV), яркости и размера.

Люмус ЗОЭ: достижение угла обзора 70 градусов

Lumus продемонстрировала свой геометрический отражающий волновод ZOE, который увеличивает поле зрения до 70 градусов — огромный скачок по сравнению с текущим отраслевым стандартом в 50 градусов.ZOE также устраняет «утечку света», обеспечивая конфиденциальность пользователя и одновременно обеспечивая высокую прозрачность окружающей среды.Это позволяет AR перейти от простых наложений уведомлений к иммерсивным многооконным рабочим пространствам.

Волноводы из смолы и ограничение веса

Для обеспечения возможности ношения в течение всего дня вес имеет решающее значение. Компания Meta-Bounds представила два дизайна, удостоенных награды CES Innovation Award: монохромные AR-очки весом 25 г и полноцветные очки AI+AR весом 38 г.В них используются запатентованные волноводы из смолы (полимера), а не из стекла. Компания Goeroptics также представила свой полноцветный смоляной волноводный модуль F15Pi, который весит всего 4 г, но обеспечивает коэффициент пропускания решетки более 92% без радужных артефактов.

Камеры смартфонов: возвращение к оптической физике

После многих лет доминирования «вычислительной фотографии» 2026 год знаменует возвращение к физическим оптическим преимуществам за счет механических инноваций.

Механическое управление: Xiaomi 17 Ultra Leica Edition

Xiaomi 17 Ultra оснащен физическим кольцом ручного масштабирования/фокусировки, окружающим модуль задней камеры.Это кольцо может обнаруживать смещения размером до 0,03 мм, позволяя фотографам добиться плавной линейной фокусировки или масштабирования с помощью тактильной обратной связи, устраняя неточность фокусировки по касанию экрана.

Телефон-робот Honor: встроенный 3-осевой стабилизатор

Компания Honor продемонстрировала прототип «телефона-робота», в котором моторизованный трехосный стабилизатор встроен непосредственно в модуль камеры. Камера может независимо вращать, наклонять и автономно отслеживать объекты, обеспечивая стабилизацию профессионального уровня и кинематографическое отслеживание для авторов без внешних аксессуаров.

Samsung ISOCELL HP5: интеграция объективов и датчиков

Датчик ISOCELL HP5 компании Samsung Semiconductor имеет самые маленькие в отрасли пиксели размером 0,5 мкм.Чтобы решить проблемы со сбором света такого масштаба, Samsung интегрировала микролинзы с высоким индексом преломления (HRI) непосредственно в структуру датчика, гарантируя чистоту 200 МП и одновременно позволяя использовать более тонкие модули камеры.

Профессиональные объективы: война боке Sigma и Tamron

Для профессиональных фотографов оптическое боке остается идеальным «ровом». Sigma продолжает расширять эти границы на выставке CES 2026.

Sigma 135mm f/1.4: новое определение оптических ограничений

Компания Sigma анонсировала 135 мм f/1,4 DG DN Art, первый в мире объектив с диафрагмой f/1,4 на таком фокусном расстоянии. Он обеспечивает рендеринг и эффект боке, превосходящие даже легендарный объектив 105mm f/1.4 «Bokeh Master». Кроме того, в объективе Sigma 200mm f/2 DG DN Sports используются моторы HLA (High-response Linear Actuator) для молниеносной фокусировки, что позволяет увеличить скорость f/2 до диапазона 200 мм для съемки спортивных состязаний в помещении и портретов.

Кроссплатформенное расширение Tamron

Компания Tamron была удостоена награды EISA за свои объективы 28–300 мм f/4-7.1 Di III VC VXD и 90 мм f/2.8 Macro.Стратегия Tamron по переносу своих популярных объективов с байонетом E (например, 70–180 мм f/2,8 G2) на байонет Nikon Z продолжает расширять свое присутствие на рынке по сравнению с предложениями отечественных производителей.

Промышленность и аэрокосмическая промышленность: микроточность и высочайшая надежность

Датчик глубины с тремя линзами Kyocera

Kyocera продемонстрировала датчик глубины на базе искусственного интеллекта, использующий уникальную конфигурацию с тремя линзами.В отличие от систем с двумя линзами, система с тремя линзами более эффективно обрабатывает отражения и полупрозрачные материалы, измеряя объекты размером всего 0,30 мм. Он предназначен для медицинских операций (определения анатомии) и проверки промышленной проводки [15, 10, 10].

Технология линз: ультратонкое стекло аэрокосмического класса (UTG).

Компания Lens Technology неожиданно представила UTG аэрокосмического класса для солнечных батарей спутников LEO.Благодаря использованию методов химической закалки и лазерной резки, отточенных на складных смартфонах, это стекло стало тонким, как крыло цикады, и его можно свернуть, как рулетку.Он защищает солнечные элементы от атомарного кислорода и ультрафиолетового излучения в космосе, а также позволяет размещать спутники с эффективностью «оригами» во время запуска.

Дисплеи как линзы: Micro RGB и оптическая подсветка

Логика конструкции объектива перешла в подсветку телевизора. Samsung, LG и Hisense представили телевизоры Micro RGB.Каждый отдельный субпиксельный светодиод (менее 100 мкм) соединен с массивом микролинз для точного контроля углов излучения света. Это позволяет флагманским моделям, таким как Hisense 116UXS, достигать яркости 10 000 нит и 100 % цветового охвата BT.2020.

Заключение: видение как основа взаимодействия

Основная тема выставки CES 2026 заключается в том, чтооптическая линза превратилась из «карты захвата изображения» в «датчик с замкнутым контуром для физического взаимодействия».

Как отметил генеральный директор Nvidia Дженсен Хуанг, «Физический ИИ» является фоном для всех этих прорывов.Будь то 26-ступенчатый динамический диапазон Canon или глобальный затвор Sony без искажений, цель состоит в том, чтобы предоставить физическому ИИ (автономным транспортным средствам, роботам, гуманоидам) точные физические данные из реального мира, превосходящие сенсорные возможности человека.

В отрасли сформировались три стратегических направления:

1. Невидимая интеграция:Металлинзы и смоляные волноводы позволяют интегрировать технологии в повседневную жизнь.

2. Абсолютная верность:Благодаря SPAD и Global Shutter устраняются артефакты при любом освещении и скорости.

3. Вычислительная связь:Линзы больше не являются независимыми; они тесно связаны с процессорами искусственного интеллекта (например, трехчиповой платформой Goertek) для достижения семантического распознавания в тот момент, когда свет попадает в систему.

К концу 2026 года мы ожидаем увидеть потребительские умные очки, которые будут выглядеть как обычные очки, будут автоматически регулировать фокус и действовать как активный помощник искусственного интеллекта. Линзы становятся нашими новыми глазами, новой кожей наших спутников и новым мозгом роботизированного мира.