春節期間，許多人熱衷于拍攝煙花照片留存美好瞬間，然而拍攝效果卻參差不齊。有人滿心歡喜以為拍出了絕佳作品，回家查看相冊卻發現照片全過曝，原本絢爛的煙花秀變成了刺眼的“閃光彈突襲”。與之形成鮮明對比的是，社交平臺上他人拍攝的煙花照片層次豐富、明暗對比鮮明，令人羨慕不已。

經過仔細對比不同手機拍攝的照片后發現，出現這種差異的原因在于手機CMOS是否具備“LOFIC”超高動態技術。近期，不少手機廠商都在大力宣傳這項技術，聲稱在CMOS上加裝一個小硬件就能解決拍照過曝問題，那么它究竟是如何發揮作用的呢？

其實，LOFIC技術的原理并不復雜。以生活中用瓶子裝水作類比，當水過多，小瓶子裝不下時，就需要用大一點的“桶”來承接溢出的水，避免水白白流失。在拍攝煙花這類場景時，煙花綻放發出的光信號超出了像素點能容納的上限，也就是滿阱容量，多出來的光信號無法被記錄，畫面就會缺失內容，導致照片過曝。而LOFIC技術是在像素點原有的光電二極管旁邊，橫向集成一個額外的電容結構，用來保存溢出的光信號。導出照片時，將這些信號統一合并轉換成電信號，就能在畫面上保留更多有效信息。在夜晚拍攝煙花這種明暗對比強烈的場景時，LOFIC技術通過單次曝光，就能讓手機同時記錄下明暗部細節，輸出一張高動態的HDR照片。

有人可能會問，手機幾年前就能用算法拍HDR照片了，額外加裝LOFIC技術似乎也是為了拍HDR，二者究竟有什么區別呢？此前，手機主要通過“多幀合成”技術實現HDR效果。手機會拍攝幾張不同曝光的照片，然后通過算法將亮部細節壓暗、暗部細節提亮，從而得到一張明暗對比強烈的HDR照片。不過，多幀合成技術存在一些弊端。一方面，拍攝時間較長，按一次快門需要等待較久，期間手機不能晃動，否則照片就會模糊。另一方面，算法無法改變CMOS的物理上限，遇到大光比場景時，照片依然可能出現亮部壓不住、暗部沒細節的情況。

相比之下，LOFIC技術從硬件層面提升了CMOS的動態范圍。作為單幀HDR技術，手機單次曝光就能記錄更多信息，基本能做到預覽框里看到什么，成片就是什么樣，有效解決了出片慢和成片模糊的問題。

然而，LOFIC技術雖然強大，但并非所有手機都能配備。從硬件角度看，LOFIC技術是用部分CMOS面積來換取一套功能硬件。在幾年前堆棧式結構（Stacked CMOS）尚未普及的時候，CMOS像素結構簡單，幾乎無法集成LOFIC這類復雜元件。即便如今堆棧式結構成為主流，由于大部分手機CMOS面積有限，很難為每個像素增加一個電容結構，所以目前只有配備大底傳感器的手機才會采用LOFIC技術。

除了硬件空間限制，后續的數據處理也是一大難題。加入LOFIC技術后，像素里的光電二極管負責正常成像，當畫面亮度接近像素滿阱容量時，多余的電子才會“溢出”到LOFIC電容里。這意味著一個像素在不同亮度區間采用兩套不同的成像路徑，拼接輸出照片時，銜接處容易出現“畫質斷層”和異常噪點。若要將LOFIC記錄的高光信息精細還原，對手機ISP的能力和算力要求極高。如果后端處理能力不足，即便LOFIC保存了高光信息，最終成片中也可能看不到這些細節。

CMOS作為精密器件，額外集成LOFIC電容會使結構更復雜。若設計和制造工藝不成熟，電容在高溫或長曝光情況下可能產生暗電流，干擾光電二極管的正常工作。而且LOFIC電容也會接受光子，若遮光處理不好，雜光進入會導致照片不清晰。為保證質量，廠商還需額外采取措施，這無疑增加了成本，因此目前LOFIC技術僅出現在少數主打影像功能的機型上。

在提升CMOS動態范圍方面，LOFIC技術雖表現出色，但并非唯一方案。例如，Sony、三星廣泛應用的“DCG”技術，是在CMOS電路上安裝智能開關，根據光線強弱自動調整靈敏度。強光環境下切換到大電容，避免過曝；暗光環境下使用小電容，減少照片噪點。如今，不少廠商將DCG和LOFIC技術搭配使用，中低亮度靠DCG智能調優，極端高光由LOFIC處理，使動態范圍更寬且平滑，HDR效果更自然。

除了DCG和LOFIC技術，還有其他提升影像效果的技術。2x2 OCL（全像素對焦）技術放棄了像素數量和微透鏡1：1的設計，采用四個像素共用一個大微透鏡的方式，增加進光量，提升邊緣光線收集效率，為HDR提供更干凈的原始數據。更前沿的In-Pixel Memory（像素內存儲）技術則集成高速緩存，讓CMOS具備“記憶”能力，單次曝光可多次讀出，在硬件層面實現HDR。

近年來，消費者對影像的追求逐漸轉向“真實感”“所見即所得”，促使廠商從硬件層面解決問題。LOFIC技術作為直接的高光抑制方案，盡管面臨諸多挑戰，但已成為當下主流趨勢。人們期待廠商能進一步優化LOFIC技術，讓拍攝煙花等場景時能輕松獲得滿意的作品。