Im Juli 2025 brachte Samsung Semiconductor seine Nanoprism-Technologie offiziell für den ISOCELL JNP-Bildsensor in die Massenproduktion und brachte damit eine neue "synergetische Optimierung von Pixel-Miniaturisierung, Bildqualität und strukturellem Design"-Lösung in die Smartphone-Kameramodul-Industrie. Diese Technologie, die sich auf Meta-Photonik konzentriert, geht direkt auf die Kernprobleme von "reduzierter Empfindlichkeit und begrenzter Größe" ein, mit denen Module bei High-Resolution-Upgrades konfrontiert sind, definiert die optische Designlogik von Modulen im Zeitalter kleiner Pixel neu und wird voraussichtlich die Iteration von Mid-to-High-End-Smartphone-Kameramodulen beschleunigen.
Derzeit stehen Smartphone-Kameramodule vor einem Konflikt zwischen "High-Resolution-Anforderungen" und "praktischen Erfahrungseinschränkungen": Einerseits wächst die Nachfrage der Verbraucher nach hochauflösender Bildgebung wie 200MP-Pixeln und 4K-Videos weiter, was dazu führt, dass die Pixelgröße der Bildsensoren in Modulen von 1,0μm auf den Bereich von 0,5-0,7μm schrumpft; andererseits führt die Pixel-Schrumpfung unter traditionellen Technologien zu zwei Hauptproblemen. Erstens nimmt der Lichteintrag pro Pixel ab, was zu einem Anstieg des Rauschens in Umgebungen mit wenig Licht führt. Um dies auszugleichen, sind größere Linsenöffnungen oder Sensorgrößen erforderlich, was die Moduldicke erhöht und einen "Kamera-Buckel" verursacht — im Widerspruch zum schlanken Designtrend von Smartphones. Zweitens verstärkt der verringerte Pixelabstand das Lichtübersprechen, und Lichtlecks zwischen Farbfiltern verschlechtern die Farbgenauigkeit und beeinträchtigen die Bildkonsistenz. Laut Branchendaten ist das Low-Light-Imaging-Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von traditionellen 0,7μm-Pixel-Modulen im Durchschnitt 20 % niedriger als das von 1,0μm-Pixel-Modulen, was zu einem wichtigen Engpass für die Verbreitung von High-Resolution-Modulen wird.
Durch die Restrukturierung des optischen Pfads von Modulen bietet die Nanoprism-Technologie von Samsung eine gezielte Lösung für die oben genannten Konflikte, wobei sich ihr Kernwert in zwei Schlüsseldimensionen widerspiegelt:
In traditionellen Modulen entsprechen Mikrolinsen eins zu eins den Farbfiltern. Licht, das nicht genau zur Filterfarbe passt (z. B. rotes Licht, das fälschlicherweise in den grünen Filterbereich eintritt), geht direkt verloren, was zu einer Lichtausnutzungsrate von nur etwa 60 % führt. Durch die Brechungs- und Dispersionseffekte von Nanometer-Metamaterialstrukturen lenkt Nanoprism das zuvor verlorene Licht auf die entsprechenden Pixel um und erhöht den Lichteintrag pro Pixel um 25 % (entsprechend den Daten zur Empfindlichkeitsverbesserung des ISOCELL JNP-Sensors). Dies bedeutet, dass ein 0,7μm-Pixel-Modul, das mit dieser Technologie ausgestattet ist, die Low-Light-Imaging-Leistung eines traditionellen 1,0μm-Pixel-Moduls erreichen kann — ohne dass größere Linsen oder Sensoren benötigt werden. Am Beispiel eines Mainstream-50MP-Moduls kann der Linsendurchmesser nach der Einführung des ISOCELL JNP-Sensors von 6,5 mm auf 5,8 mm reduziert und die Moduldicke um 0,3-0,5 mm verringert werden, wodurch das Problem des "Kamera-Buckels" effektiv vermieden wird.
Die Nanoprism-Technologie ist in die Mikrolinsenschicht des Bildsensors integriert, wodurch die Struktur von Kernmodulkomponenten wie Linsen, Linsenhaltern und Anschlüssen nicht geändert werden muss. Hersteller können sie schnell auf der Grundlage bestehender Produktionslinien anpassen. Inzwischen verwendet Samsung Chemical Mechanical Polishing (CMP), um die Ebenheit von Nanostrukturen sicherzustellen (mit einem Fehler, der innerhalb von ±5 nm kontrolliert wird), und Thermal Desorption Mass Spectrometry (TDMS) für konsistente Massenproduktionstests von Nanostrukturen, um sicherzustellen, dass die optische Leistungsabweichung jedes Sensors weniger als 3 % beträgt und eine ungleichmäßige Modulbildqualität durch Prozessschwankungen verhindert wird. Diese "geringen Transformationskosten + hohe Konsistenz"-Funktion senkt die Schwelle für Mid-to-High-End-Modelle, um High-Resolution-Module einzusetzen, und fördert das Eindringen von 200MP-Klasse-Modulen von Flaggschiff-Telefonen in Modelle im Preisbereich von 3.000-4.000 Yuan.
Derzeit ist der mit Nanoprism-Technologie ausgestattete ISOCELL JNP-Sensor in die Massenproduktion gegangen und wurde in den Flaggschiffmodellen von Samsung und einigen Android-Ökosystemmarken eingesetzt, die in der zweiten Jahreshälfte 2025 auf den Markt kamen. Die unterstützenden Kameramodule haben Betreibertests abgeschlossen, und ihre Leistung in Low-Light-Szenarien wie Porträtaufnahmen und Nachtvideoaufnahmen hat sich im Vergleich zu Produkten der vorherigen Generation um 15 % -20 % verbessert (basierend auf Daten von unabhängigen Bildauswertungsinstitutionen). Aus Branchenperspektive wird diese Technologie drei wichtige Auswirkungen haben:
Branchenanalysten gehen davon aus, dass im Jahr 2026 das Versandvolumen von Smartphone-Kameramodulen, die Nanoprism und ähnliche Meta-Photonik-Technologien einsetzen, voraussichtlich 80 Millionen Einheiten übersteigen wird, was über 25 % des globalen Mid-to-High-End-Modulmarktanteils entspricht. Der technologische Durchbruch von Samsung baut nicht nur eine Wettbewerbsbarriere für das eigene Bildsensor-Geschäft auf, sondern treibt auch die gesamte Kameramodulindustrie in Richtung der synergetischen Entwicklung von "hoher Auflösung, schlankem Design und niedrigen Kosten."
