Raport dotyczący głębokości technologii optycznych i soczewek na targach CES 2026: Nowa definicja widzenia w dobie fizycznej sztucznej inteligencji

Zmiana paradygmatu w fizyce czujników: od akumulacji analogowej do cyfrowego zliczania fotonów

Technologia czujników na targach CES 2026 podążała dwiema odrębnymi ścieżkami: przesuwanie granic obrazowania w ekstremalnych środowiskach poprzez detekcję pojedynczych fotonów i eliminowanie zniekształceń ruchu za pomocą wielkoformatowych migawek globalnych.

Czujnik SPAD firmy Canon: cud przemysłowy z 26-stopniowym zakresem dynamiki

Czujnik SPAD (Single Photon Avalanche Diode) firmy Canon to jedna z najbardziej przełomowych technologii prezentowanych na wystawie. W przeciwieństwie do tradycyjnych czujników CMOS, które mierzą ilość światła zgromadzonego w postaci sygnału analogowego, czujnik SPAD wykorzystuje cyfrowy mechanizm zliczania fotonów.

Rejestrując lawinę elektronów wyzwalaną przez pojedynczy foton, czujnik ten automatycznie eliminuje szumy odczytu, utrzymując wyjątkowy stosunek sygnału do szumu nawet w niemal całkowitej ciemności. Firma Canon zademonstrowała zdolność czujnika do wyraźnego wykrywania pieszych w odległości 120 metrów przy oświetleniu o natężeniu 0,1 luksa — czyli w zasadzie w ciemnościach.Jego 26-stopniowy (odpowiednik 156 dB) inżynieryjny zakres dynamiki pozwala na jednoczesne uchwycenie szczegółów w najciemniejszych cieniach i najjaśniejszych światłach, bez przycinania.

W przypadku fizycznej sztucznej inteligencji technologia ta znacznie zwiększa bezpieczeństwo systemów jazdy autonomicznej (AD) w trudnych warunkach oświetlenia (np. wyjścia z tuneli lub oślepienie w nocy). W połączeniu z oprogramowaniem do przetwarzania obrazu firmy Ubicept, czujnik SPAD eliminuje również rozmycie ruchu, co czyni go niezbędnym do szybkich inspekcji przemysłowych i wizji robotycznej.

Globalny ekosystem migawki Sony: architektura IMX928 i Pregius S

Podczas gdy Canon przekroczył granice światła, Sony ustanowiło nowy standard w zakresie przechwytywania ruchu. Firma Sony zaprezentowała IMX928, wielkoformatowy czujnik z globalną migawką typu 2.0 (przekątna 31,9 mm) w architekturze stosowej Pregius S.

Tradycyjne czujniki roletowe charakteryzują się „efektem galarety” lub zniekształceniami geometrycznymi podczas rejestrowania szybko poruszających się obiektów. Architektura Pregius S firmy Sony umieszcza obwody przetwarzania sygnału pod warstwą fotodiody, umożliwiając jednoczesną ekspozycję wszystkich pikseli. Przy wysokiej rozdzielczości 68,16 megapiksela sensor osiąga imponującą prędkość odczytu na poziomie 138,9 kl./s (8-bit).

Plan działania Sony wskazuje, że globalna technologia migawki nie ogranicza się już do małych kamer przemysłowych. W miarę jak formaty zbliżają się do rozmiarów pełnoklatkowych, technologia ta przenika do systemów klasy kinowej i zaawansowanej sztucznej inteligencji, aby zapewnić idealną spójność danych czasowych i przestrzennych.

Metalenses: półprzewodnikowa rewolucja elementów optycznych

Targi CES 2026 były świadkami przejścia metalensów od prototypów laboratoryjnych do masowej komercjalizacji. Wykorzystując nanostruktury (metapowierzchnie) do manipulowania światłem, technologia ta zakłóca tradycyjne wymagania dotyczące zakrzywionych, grubych soczewek.

MetaOptics: Produkcja soczewek na 12-calowych płytkach

Singapurska firma MetaOptics zaprezentowała metale na bazie szkła produkowane w procesach półprzewodnikowych. Wyróżniającym się eksponatem był moduł smartfona 5G, który całkowicie eliminuje „uderzenie aparatu” powszechne w nowoczesnych urządzeniach.

MetaOptics wykorzystuje 12-calowy proces litografii w głębokim ultrafiolecie (DUV).W przeciwieństwie do tradycyjnych soczewek okrągłych, soczewki metalowe można wytwarzać w dowolnym kształcie. MetaOptics zademonstrowało prostokątne metalowe soczewki, które idealnie pasują do kształtu czujników CMOS, umożliwiając przechwytywanie całego obszaru bez utraty krawędzi i zapewniając wyższą rozdzielczość w znacznie cieńszym module.

Ta zmiana oznacza, że ​​łańcuch dostaw soczewek przechodzi od precyzyjnego szlifowania mechanicznego do modelu odlewniczego półprzewodników. Umożliwia to monolityczną integrację optyki i czujników, torując drogę robotom mikromedycznym, ultralekkim inteligentnym okularom i „niewidzialnym” czujnikom inteligentnego domu.

Kyocera: pokazy lotnicze napędzane metalami

Kyocera rozszerzyła zastosowanie metali na pole wystawowe. Precyzyjnie manipulując pozycjami ognisk w oparciu o długość fali światła, Kyocera opracowała prototyp „Przenośnego wyświetlacza lotniczego” [15, 10, 10].

System ten wykorzystuje niezwykle cienki profil metalowych soczewek, tworząc kompaktowy system optyczny zdolny do odtwarzania obrazów z naturalną percepcją głębi. Rozwiązuje to główny problem AR – konflikt wergencji-akomodacji (VAC) – umożliwiając mózgowi naturalne postrzeganie obiektów na różnych głębokościach, co znacznie zmniejsza zmęczenie oczu.

Optyka adaptacyjna i zdrowie: inteligentne soczewki dla ludzkiego wzroku

W obliczu starzejącej się populacji globalnej głównym punktem targów CES 2026 były inteligentne soczewki ukierunkowane na prezbiopię i korekcję wzroku. Urządzenia te ewoluowały od narzędzi rejestrujących do dynamicznych wzmacniaczy zmysłów człowieka.

Okulary adaptacyjne IXI: ciekłe kryształy i śledzenie wzroku bez kamery

Fiński start-up IXI wprowadził na rynek adaptacyjne okulary z autofokusem, które mają zastąpić tradycyjne soczewki progresywne lub dwuogniskowe. System łączy soczewki ciekłokrystaliczne z systemem śledzenia wzroku o bardzo małej mocy.

W przeciwieństwie do śledzenia za pomocą kamery, IXI wykorzystuje system „skierowany do wewnątrz”, w którym diody podczerwieni wbudowane w ramkę rzucają światło na oko, a układy fotodiod wychwytują odbicie „odcisku palca oka”. System monitoruje kierunek spojrzenia z szybkością 60 kl./s. Kiedy użytkownik przechodzi z widzenia do dali na czytanie z bliży, mikroprocesor w ciągu milisekund zmienia kolejność cząsteczek ciekłego kryształu, aby dostosować moc soczewki.

Kluczowe wskaźniki wydajności obejmują:

• Zużycie energii:Tylko 4 mW, co pozwala akumulatorom zausznikowym 35 mAh wytrzymać 18 godzin.

• Waga:Tylko 22 gramy (bez soczewek), co jest porównywalne ze standardowymi oprawkami.

• Informacje o zdrowiu:System może także oceniać uważność i wykrywać stany takie jak suchość oka, monitorując częstotliwość mrugania i wzorce patrzenia.

Goeroptics: Korygowanie VAC za pomocą technologii zmiennej ostrości

W profesjonalnym sektorze XR firma Goeroptics zaprezentowała ciekłokrystaliczny obiektyw o zmiennej ogniskowej o grubości mniejszej niż 1 mm.Dzięki zastosowaniu elektronicznego napędu do modulowania ustawienia ciekłych kryształów zapewnia ciągłą regulację dioptrii w zakresie od -3,00D do +3,00D. Eliminuje to potrzebę stosowania wkładek na receptę w zestawach słuchawkowych XR i zasadniczo rozwiązuje chorobę lokomocyjną powodowaną przez VAC.

Przełomy w optyce AR/XR

Ponieważ okulary AR mają zastąpić smartfony jako następną platformę obliczeniową, na targach CES 2026 firmy zajęły się problemem „trójkąta optycznego” pola widzenia (FoV), jasności i rozmiaru.

Lumus ZOE: Kamień milowy w zakresie 70-stopniowego pola widzenia

Lumus zademonstrował geometryczny falowód odblaskowy ZOE, który przesuwa FoV do 70 stopni – co stanowi ogromny skok w stosunku do obecnego standardu branżowego wynoszącego 50 stopni.ZOE eliminuje również „wyciek światła”, zapewniając użytkownikowi prywatność, jednocześnie osiągając wysoką przejrzystość otoczenia.Dzięki temu AR może przejść od prostych nakładek powiadomień do wciągających przestrzeni roboczych z wieloma oknami.

Falowody żywiczne i granica masy

Aby zapewnić wygodę noszenia przez cały dzień, kluczowa jest waga. Meta-Bounds zaprezentowało dwa projekty nagrodzone nagrodą CES Innovation Award: monochromatyczne okulary AR o wadze 25 g i pełnokolorowe okulary AI+AR o wadze 38 g.Wykorzystują one opatentowane falowody z żywicy (polimeru), a nie ze szkła. Firma Goeroptics zaprezentowała także pełnokolorowy moduł falowodu z żywicy F15Pi, który waży zaledwie 4 g, ale utrzymuje przepuszczalność siatki na poziomie ponad 92% bez artefaktów tęczowych.

Aparaty w smartfonach: powrót do fizyki optycznej

Po latach dominacji „fotografii obliczeniowej” rok 2026 oznacza powrót do fizycznych zalet optycznych dzięki innowacjom mechanicznym.

Sterowanie mechaniczne: Xiaomi 17 Ultra Leica Edition

Xiaomi 17 Ultra ma fizyczny pierścień ręcznego zoomu/ostrości otaczający moduł tylnej kamery.Pierścień ten wykrywa przemieszczenia tak małe jak 0,03 mm, umożliwiając fotografom uzyskanie płynnego, liniowego ustawiania ostrości lub powiększania w stojaku za pomocą dotykowego sprzężenia zwrotnego, eliminując niedokładność ustawiania ostrości przez dotknięcie ekranu.

Honor Robot Phone: Zintegrowany 3-osiowy gimbal

Honor zaprezentował prototyp „telefonu robota”, który integruje trójosiowy gimbal z napędem silnikowym bezpośrednio z modułem aparatu. Aparat może niezależnie obracać, przechylać i autonomicznie śledzić obiekty, zapewniając profesjonalną stabilizację i kinowe śledzenie twórcom bez zewnętrznych akcesoriów.

Samsung ISOCELL HP5: Integracja obiektywów i czujników

Czujnik ISOCELL HP5 firmy Samsung Semiconductor wyposażony jest w najmniejsze w branży piksele o wielkości 0,5 μm.Aby stawić czoła wyzwaniom związanym ze zbieraniem światła w tej skali, firma Samsung zintegrowała mikrosoczewki o wysokim współczynniku załamania światła (HRI) bezpośrednio w strukturze czujnika, zapewniając czystość na poziomie 200 MP, jednocześnie umożliwiając cieńsze moduły aparatu.

Profesjonalne obiektywy: Wojna Bokeh Sigma i Tamron

Dla profesjonalnych fotografów optyczny bokeh pozostaje najlepszą „fosą”. Sigma nadal przesuwa te granice na targach CES 2026.

Sigma 135mm f/1.4: Nowa definicja granic optycznych

Sigma ogłosiła 135 mm f/1.4 DG DN Art, pierwszy na świecie obiektyw osiągający przysłonę f/1.4 przy tej ogniskowej. Zapewnia renderowanie i efekt bokeh przewyższający nawet legendarny „Bokeh Master” 105 mm f/1.4. Dodatkowo Sigma 200 mm f/2 DG DN Sports wykorzystuje silniki HLA (High-response Linear Actuator) do błyskawicznego ustawiania ostrości, zwiększając prędkość f/2 do zakresu 200 mm w przypadku sportów halowych i portretów.

Wieloplatformowa ekspansja Tamrona

Tamron został uhonorowany nagrodami EISA za obiektywy 28-300mm f/4-7.1 Di III VC VXD i 90mm f/2.8 Macro.Strategia Tamrona polegająca na przenoszeniu popularnych obiektywów z mocowaniem E (takich jak 70-180 mm f/2.8 G2) na mocowanie Nikon Z w dalszym ciągu poszerza swój zasięg rynkowy w stosunku do ofert rodzimych producentów.

Przemysł i lotnictwo: mikroprecyzja i wyjątkowa niezawodność

Czujnik głębokości Kyocera z potrójnym obiektywem

Kyocera zaprezentowała czujnik głębokości oparty na sztucznej inteligencji, wykorzystujący unikalną konfigurację z trzema obiektywami.W przeciwieństwie do systemów z dwoma soczewkami, konfiguracja z trzema soczewkami skuteczniej radzi sobie z odbiciami i materiałami półprzezroczystymi, mierząc obiekty o wielkości zaledwie 0,30 mm. Jest przeznaczony do zabiegów medycznych (identyfikacja anatomii) i kontroli okablowania przemysłowego [15, 10, 10].

Technologia soczewek: Ultracienkie szkło klasy lotniczej (UTG)

W ramach zaskakującego rozwoju firma Lens Technology zadebiutowała w technologii UTG klasy lotniczej dla satelitarnych układów słonecznych LEO.Wykorzystując techniki wzmacniania chemicznego i cięcia laserowego udoskonalone w składanych smartfonach, szkło to jest cienkie jak skrzydło cykady i można je zwinąć jak miarkę.Chroni ogniwa słoneczne przed tlenem atomowym i promieniowaniem UV w przestrzeni kosmicznej, jednocześnie umożliwiając przechowywanie satelitów podczas startu z wydajnością przypominającą origami.

Wyświetlacze jako soczewki: Micro RGB i podświetlenie optyczne

Logika konstrukcji obiektywu przeniosła się na podświetlenie telewizora. Samsung, LG i Hisense zaprezentowały telewizory „Micro RGB”.Każda pojedyncza subpikselowa dioda LED (poniżej 100 μm) jest połączona z układem mikrosoczewek w celu precyzyjnej kontroli kąta emisji światła. Dzięki temu flagowe modele, takie jak Hisense 116UXS, mogą osiągnąć 10 000 nitów i 100% gamy kolorów BT.2020.

Wniosek: Wizja jako rdzeń interakcji

Nadrzędnym tematem targów CES 2026 jest właśnie tosoczewka optyczna ewoluowała od „karty przechwytywania obrazu” do „czujnika z zamkniętą pętlą do interakcji fizycznej”.

Jak zauważył dyrektor generalny Nvidii, Jensen Huang, „fizyczna sztuczna inteligencja” jest tłem dla wszystkich tych przełomów.Niezależnie od tego, czy chodzi o 26-stopniowy zakres dynamiki firmy Canon, czy pozbawioną zniekształceń globalną migawkę Sony, celem jest zapewnienie fizycznej sztucznej inteligencji (pojazdom autonomicznym, robotom, humanoidom) dokładnych, rzeczywistych danych fizycznych, które przekraczają możliwości sensoryczne człowieka.

Dla branży wyłoniły się trzy strategiczne kierunki:

1. Niewidzialna integracja:Napędzany metalowymi czujnikami i falowodami z żywicy, aby połączyć technologię z codziennym życiem.

2. Absolutna wierność:Napędzany przez SPAD i Global Shutter, aby wyeliminować artefakty przy dowolnym oświetleniu i prędkości.

3. Sprzężenie obliczeniowe:Soczewki nie są już niezależne; są ściśle powiązane z jednostkami NPU AI (takimi jak platforma Tri-chip firmy Goertek), aby osiągnąć rozpoznawanie semantyczne w momencie, gdy światło dociera do systemu.

Do końca 2026 r. spodziewamy się, że inteligentne okulary konsumenckie będą wyglądać jak zwykłe okulary, automatycznie dopasowują ostrość i będą działać jako proaktywny asystent AI. Soczewki stają się naszymi nowymi oczami, nową skórą naszych satelitów i nowym mózgiem świata robotów.