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索尼历代御用CMOS详解——旗舰手机的影像进化史-【CMOS逻辑电路】
发布时间:2024-09-19 14:36:30 来源:江南官方体育APP下载 作者:江南app官方网站

  索尼最早的御用后置主摄CMOS图像传感器,还得追溯到2013年发布之 Xperia Z1 上的IMX200。当时索尼欲以全部门倾力支持的“One Sony”战略,让索尼移动与全球手机巨头争雄。

  IMX200的参数为1/2.3英寸、2070万像素、1.2微米,是首发了Gen2架构之IMX135的迭新独占版本,后面2014年发布的 Xperia Z2 也沿用了这款传感器(增加了4K的30fps录像能力)。

  由于其像素数量在那个年代傲视群雄(底变大故像素尺寸并不小),所以像 BME 这种在IMX135上副作用较大(损失一半空间分辨率)的HDR技术,就比较适用于这款传感器。

  2015年诞生的这代,不仅是全球首款4K屏幕手机,还搭载了索尼旗舰第二款御用的传感器IMX300,参数为1/2.3英寸、2500万像素、1.08微米。眼尖的估计会意识到,这像素数量和宣传的2300万不一样啊。

  实际应用在拍照时的确如此——在使用4:3的比例时会产生200万的像素冗余,这样设计的好处是在拍视频时(比例为16:9)可以利用到尽可能多的画幅。虽说依然是Gen2架构,却还是有技术亮点的。

  首先,这是索尼旗舰在CMOS中首次引入相位对焦技术的一代,同时还支持“反差对焦+相位对焦”的混合对焦,不仅补上了自身短板还成了业界领先!另外由于新引入了陀螺仪影像防抖技术,其还可以实现三轴的电子防抖(后升级为五轴防抖)。

  本来随着“One Sony”战略的推进,索尼移动所取得之进步是有目共睹的,结果后面在高通“火龙”肆虐的大背景下惨遭滑铁卢——2015年过去后索尼手机正式被挤出了全球前十阵营。

  2016年索尼转而采用“不重销量重利润”的策略,从而顺利扭亏为盈。于是2017年信心满满地发布了一代超经典旗舰 XZP,并搭载了首发Gen4架构的第三款御用传感器IMX400(DRAM层容量高达1GB),参数为1/2.3英寸、1900万像素、1.22微米。

  得益于Gen4架构的加持,其不仅大幅改善了快门的“果冻效应”,还支持960帧慢动作的视频录制——之前只有专业相机才支持这项功能。至于之前IMX300的所有优点,皆有继承。

  随着自身规模的不断下降,2016年的扭亏为盈仅仅只是昙花一现,之后的两年索尼移动继续陷入亏损泥潭。伴随着经营窘境的,还有IMX400之噪点问题,而且迭新几代旗舰后依然调不好。

  就是在这样的时代背景下,2019年全新的Xperia1,携首发了Gen6架构之第四款御用传感器IMX445隆重登场。由于这款传感器是以三星御用之IMX345(Gen4)为原型设计的,所以其有些特性与以往的索尼御用CMOS不一样。

  例如其参数为1/2.55英寸、1200万像素、1.4微米,这和IMX345不能说是有点像——简直就是一模一样!还有这是索尼旗舰首次享受到全像素双核对焦技术,要知道之前这可是三星旗舰的招牌。

  得益于Gen6架构的 DBI 混合键合技术之加持,辅以新引入的RAW降噪算法,之前困扰索尼旗舰已久的噪点问题得以大幅改善,成功将自身短板补上并再次成为了业界领先。

  另外,由于这次的DRAM层容量翻倍至2GB,结合Gen6架构所带来的读出速度之大幅强化,其读出能力来到了一个非常恐怖的高度——随随便便就可以在使用dol-HDR的同时还能输出4K的30fps视频(相当于直出的90fps)!

  同时,“果冻效应”继续被大幅改善。最后,这次不仅保留了之前就有的陀螺仪影像防抖技术,还新增了光学防抖模组,从而使得其防抖能力再次来到了一个全新的高度。

  事实证明三星走过的路线年发布的超级神机“马克兔”,就换上了全新的IMX445之升级版——后来被戏称为“索尼亲儿子”的第五款御用传感器IMX557(Gen6)!

  这代在之前双核对焦的基础上,增加了对相位对焦的支持。另外值得一提的是,三星S20、S20+、Note20、S21、S21+所搭载的御用传感器IMX555,其实就是IMX557的轻微阉割版(电路堆料差了一点,所以其读出速度比不上IMX557)。

  那么,IMX557的读出速度有多快呢?在更大的DRAM层容量和更大规模的像素层电路之加持下,其读出速度达到了业界最快的10ms!同时还支持业界最高的20张/s之10bit采样连拍。

  在这样的硬件基础下,其还能实现业界最高4K分辨率的120fps之HDR视频录制(能够同时使用dol-HDR,也就是说采样码率达到了恐怖的360fps)!

  此外,这次的基础参数——1/1.765英寸、1200万像素、1.8微米也很亮眼,原生大像素加上这次在手机中引入的移动版 BIONZ X 降噪处理器,使得其对噪点的控制水平又上升到了一个新的高度。

  此外,这次手机的后置模组还新增了一颗 TOF 镜头,与主摄搭配可进行混合对焦。再加上这代镜头新加入的蔡司镀膜工艺,在镜头的抗眩光性能方面多少会有所提升。

  IMX557以其极为领先的硬件性能,在“马克兔”之后又连续服役了两代索尼旗舰。直至在最新的 Xperia V 上,索尼才另开科技树,直接搭载了首发双层晶体管技术的IMX888传感器。

  这种代表着未来的先进技术,通过显微结构图可以看见电路层与CIS层为 DBI 混合键合连接,但上面的两层CIS却是通过TSV连接,所以现在肯定是分不了Gen级的。实际上,在相机端也有这种情况。

  例如地表最强微单索尼α1搭载的IMX610全画幅传感器——便是有DRAM层加持之Gen5架构,按照进阶规律这应该就是未来的Gen7架构了。也就是说,双层晶体管技术所代表的,应该就是未来的Gen8架构。

  但随着Gen级的升高,传感器成本亦随之急速膨胀!这也是手机屡被吐槽巨贵的一大原因。在现今这种“卷大底”的国内潮流之下,实非传统国产手机大厂之旗舰所能承担。

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