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日期:2015-07-28 15:17:21作者:欧阳洋葱来源:爱活网

索尼并非独一无二 手机CMOS图像传感器谁家更强?

人类在步入数字时代以后,很多东西都变了,比如说以前拍照得用胶卷,然后把照片洗出来。数字时代的人类发明了一种“图像传感器”,它替代了胶卷作为感光材料,拍照以后就能直接看,而且可以反复使用不需要更换。这也是你能拿着手机到处拍照的现实基础。

http://mobile.zol.com.cn/531/5315939.html

数字时代或者说电子科技时代的另一大特点是,技术的快速推陈出新,这一点在图像传感器技术上也有所体现,所以自首款拍照手机到现在,手机拍照也是越来越好。那些大肆鼓吹自家手机摄像头拍照多么牛叉的厂商们也有了各种各样的宣传点。这次我们就来简单聊聊,当下手机摄像头所用主流图像传感器的几个上游供应商,以及从中可遇见的未来。

索尼,相位对焦会成为手机的标配

MEMS Consulting的《CMOS图像传感器产业现状-2015版》报告显示,手机是目前CMOS图像传感器的高性能/高出货量领域,其中的绝对领头羊就是索尼,实际上索尼也是在短短几年间坐到了这个位置。这应该也不难理解,大伙儿难道没看到市场上绝大部分手机都在用索尼的图像传感器吗?

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(背照式与堆栈式CMOS的基本原理)

从前年索尼真正的明星产品IMX135到去年的IMX214,大量手机证明了索尼的图像传感器能够表现出在手机界非常一流的画质,更不用说苹果的iPhone也一直在用索尼的定制型图像传感器。尤其自IMX135将背照式和堆栈式(Stacked)结构普及开,对于手机摄像头所用小尺寸图像传感器而言是具备很大意义的。

去年让索尼继续在这个行业有明星般待遇的产品是IMX214,去翻一下旧账就知道,有多少国内外的旗舰机在用这款图像传感器——那款实现了“超清画质”5000万像素输出的OPPO Find 7所用的就是这颗传感器。

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(IMX214电路局部,来自Chipworks的反向工程)

IMX214虽说在尺寸和分辨率方面和IMX135没有大区别,但性能却有提升,比如说开始支持4K(30fps)视频拍摄;采用新的分区高动态范围曝光技术——这是种硬件HDR技术,所以拍视频也能实现HDR(且据说可保持1300万像素全片以30fps速度做HDR输出);另外背照式和堆栈式结构皆有改进,减少片上微透镜与感光二极管的距离,集合光线效率有提升,提高主光线角,令其可搭配大光圈镜头;新工艺提升低光表现等。

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(索尼Xperia Z系旗舰直到现在还在坚持用IMX220)

到IMX220时代,索尼似乎开始着力提升图像传感器本身的尺寸,令其达到一些入门级卡片机1/2.3英寸的水平,这是让手机彻底有了淘汰入门DC的实力。这在早年索尼自家的Xperia Z1身上就有表现,直到IMX220开始提供给其他手机制造商,也让诺基亚的手机至少在图像传感器的尺寸上没了优势(除去Lumia 1020与808Pureview)。

IMX220在图像传感器尺寸变富余很多以后,分辨率也提升到了2070万像素。索尼在官网上没有提供这颗“大底”的详细参数,仅从其尺寸来看,理论画质应该会比IMX214这样的“小底”出色,更出色的感光能力也是必然的,在Xperia Z3身上,其感光值上限已达ISO12800。当下在用这颗底的手机除了索尼自己的手机,典型的像是魅族MX4、MX5,也的确表现出了不凡的画质。

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(荣耀7虽然用上了IMX230,却阉割了相位对焦特性,大约是基于成本考虑)

随后的IMX230在尺寸方面稍有缩小,变为1/2.4英寸,有效像素2100万。具体性能参数包括了堆栈式结构、可以24fps的速率进行全幅输出,支持30fps 4K拍摄,视频HDR有更优表现,由于索尼未公布IMX220的详细参数,所以不确定单从成像质量来看,IMX230是否有提升,但以索尼对IMX230的描述,主要像素的背照式与堆栈式工艺没有变化,理论上仅从静态照片画质来看估计是不如IMX220的。

不过上面这些不是主要改进,IMX230的最大特色是加入了用于相位对焦的像素——在主传感器中加入相位对焦像素在微单领域不是什么新技术,但在手机界还显得很新鲜。一般情况下,相位对焦这种基于测距的对焦方式有着相较反差式对焦更快的对焦速度,这为抓拍以及提升拍摄体验提供了很好的硬件基础。IMX230今年4月才逐步出货,市面上采用IMX230的手机不多,包括乐视Max和华为荣耀7,且后者还阉割掉了相位对焦特性。

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于是检验相位对焦在手机拍照中能有多大贡献的任务最先落到了IMX240身上(1600万像素1/2.6英寸)。采用这颗同样在索尼官方完全找不到资料的图像传感器的手机有三星Galaxy S6和Note 4——前者带有相位对焦特性,亦表明,IMX240具备可选相位对焦像素的配置。Galaxy S6非常出众的对焦速度也说明,这种对焦方式对于提升拍摄体验,缩短拍摄时间具备了相当大的意义。

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(这就是传说中用于相位对焦的像素)

而且iPhone 6用上的索尼定制版图像传感器所带的“Focus Pixel”也就是相位对焦像素,同样证明了相位对焦在手机成像中的价值,苹果对市场的带动力是可想而知的。加上索尼IMX230很可能替代IMX214成为手机图像传感器新一代的主流选择,未来一段时间内,我们可能很快会看到大量支持相位对焦的手机面市。

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