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拍照最牛手機(jī)之影像發(fā)展史——索尼CMOS傳感器的演化匯總(上篇)

 貓豚灣 2023-06-10 發(fā)布于湖南

(一)IMX 1 系

1,IMX135

文章圖片1

2012年八月份,索尼推出了其首款堆棧式COMS圖像傳感器——IMX135。具體參數(shù)為:1/3.06英寸的CMOS大小,擁有1300萬(wàn)的有效像素和1.12微米的像素尺寸。

這可謂是公眾視野中首款旗艦御用CMOS傳感器——2012年底的由OPPO Find5首發(fā)。其它的代表機(jī)型還有2013年發(fā)布的索尼Xperia Z、三星 S4/Note3、小米3。

堆棧式(又名為“積層式”)技術(shù)是背照式技術(shù)的升級(jí)版,之前的背照式是將像素層上面的電路移至背部,這有兩大好處——既能增大進(jìn)光量提高畫(huà)質(zhì)又能擴(kuò)大電路規(guī)模提高性能。

而這個(gè)堆棧式則進(jìn)一步將像素層周?chē)碾娐芬浦帘巢坎⑻娲嘶?,從而形成完整的“圖像單元”和“邏輯單元”兩層,這直接帶來(lái)了三大優(yōu)點(diǎn)——高像素化、小型化、高性能化。

2,IMX145

文章圖片2

從2011年十月份的iPhone4S開(kāi)始,索尼開(kāi)始為iPhone量身定制影像傳感器。到2012年九月份的iPhone5,用的還是1/3.2英寸、800萬(wàn)像素、1.4微米的背照式傳感器IMX145。

不過(guò),到了2013年九月份的iPhone5S,這款傳感器開(kāi)始用上堆棧式技術(shù)。800萬(wàn)像素量雖然沒(méi)變,但底變大了(1/2.94英寸),所以像素尺寸擴(kuò)大至1.5微米。

2014年九月份發(fā)布的iPhone6系列,搭載的改進(jìn)版IMX145也是一款重要產(chǎn)品,其開(kāi)始加入相位對(duì)焦技術(shù) (PDAF) ——這是索尼第一款支持相位對(duì)焦的COMS傳感器。

其技術(shù)原理就是,通過(guò)在部分原本綠色濾光鏡處設(shè)置掩蔽式像素(上圖像素層亮綠色的點(diǎn)便是),專(zhuān)門(mén)用來(lái)進(jìn)行相位檢測(cè),所以并不需要鏡頭反復(fù)移動(dòng)來(lái)對(duì)焦,極大提升了對(duì)焦速度!

(二)IMX 2 系

1,IMX214

文章圖片3

IMX214實(shí)際上就是IMX135的升級(jí)款,也是相當(dāng)經(jīng)典的一代,在2014年可謂出盡了風(fēng)頭。

雖然參數(shù)依然是1/3.06英寸、1300萬(wàn)像素、1.12微米,但在結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)工藝上作了微調(diào)——適當(dāng)減少了微透鏡與感光二極管之間的距離。

從而具備更好的低光拍攝效果,同時(shí)還在視頻錄制方面增加了對(duì)4K視頻拍攝的支持。

代表作有2014年的華為 Mate7/P7、小米4、一加1、OPPO Find7以及“一代而亡”的vivo Xshot。

2,IMX 220/230

文章圖片4

隨著“One Sony”戰(zhàn)略的推進(jìn),索尼開(kāi)始為自家旗艦手機(jī)打造獨(dú)享的“大法御用傳感器”,所以從2013年的Xperia Z1開(kāi)始到2014年的Z3,連續(xù)三代旗艦都使用了獨(dú)享的IMX220。

這款傳感器的參數(shù)非??鋸?(那個(gè)年代來(lái)說(shuō)) :不僅底達(dá)到了1/2.3英寸的大?。ㄅc一般卡片式數(shù)碼相機(jī)持平),還塞進(jìn)了高達(dá)2070萬(wàn)的像素量,像素尺寸為1.2微米(底大的功勞)。

不過(guò)索尼為了物盡其用,當(dāng)Xperia Z3繼續(xù)沿用這款傳感器之時(shí),也開(kāi)放給了友商使用(例如2014年九月份發(fā)布的魅族MX4)。

后面推出的IMX230是IMX220的升級(jí)版,參數(shù)為:1/2.4英寸,2100萬(wàn)像素,1.12微米,同時(shí)增加了對(duì)相位對(duì)焦的支持。2015年的魅族“神機(jī)”P(pán)ro5,就搭載了這款傳感器。

3,IMX 234/240/260

文章圖片5

IMX234和IMX240的參數(shù)一致,皆為1/2.6英寸、1600萬(wàn)像素、1.12微米。

其中前者比較冷門(mén),因?yàn)椴恢С窒辔粚?duì)焦,代表機(jī)型為2015年的 LG G4。而后者則沒(méi)有這個(gè)大短板,所以IMX240成為了三星S6系列的御用傳感器。

至于IMX260,則相當(dāng)于IMX240的升級(jí)版,參數(shù)為1/2.55英寸、1220萬(wàn)像素、1.4微米。

IMX260是索尼第一款支持雙核對(duì)焦的CMOS傳感器,所以其成為了當(dāng)年三星旗艦手機(jī)的御用傳感器,例如2016年的S7系列便是靠此“獨(dú)門(mén)密器”,獲得“夜視儀”稱(chēng)號(hào)。

4,IMX278

文章圖片6

這款傳感器由2015年華為的P8首發(fā),在當(dāng)時(shí)引起了很大的關(guān)注。

參數(shù)為1/3.06英寸、1300萬(wàn)像素、1.12微米,可謂平平無(wú)奇。但依靠RGBW四色像素排列,其暗光拍攝體驗(yàn)有了一定的提升。

例如,由于進(jìn)光量的提升,RGBW的信噪比較RGBG排列提高了17.5%。

5,IMX286

文章圖片7

2016年,在P9系列上,華為專(zhuān)門(mén)定制了一款主攝傳感器——IMX286,參數(shù)升級(jí)為1/2.9英寸、1200萬(wàn)像素、1.25微米,同時(shí)還支持 RGB/Monochrome(彩色+黑白)架構(gòu)。

這便是當(dāng)年華為P9系列所說(shuō)的“一顆攝像頭記錄色彩信息,一顆攝像頭記錄黑白信息”,其中主攝是彩色架構(gòu),進(jìn)光量不變;而副攝則為黑白架構(gòu)IMX mono,直接取消了CMOS上面的分色濾鏡。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是,副攝的進(jìn)光量為主攝的數(shù)倍——可以有效提高像素細(xì)節(jié)!當(dāng)時(shí)華為與徠卡正式牽手,P系列也是首次上后置雙攝,這一系列的突破可謂是華為“手機(jī)影像征程”的起點(diǎn)!

6,IMX298

文章圖片8

這款在2015年由華為Mate8首發(fā)的傳感器,參數(shù)為1/2.8英寸、1600萬(wàn)像素、1.12微米。

其特別之處在于,這是索尼首次將PDAF和RGBW進(jìn)行了結(jié)合,同時(shí)還引進(jìn)了“ 深槽隔離 (DTI) ”技術(shù),綜合性能相當(dāng)不錯(cuò)。

因此它便成了2016年的國(guó)產(chǎn)旗艦手機(jī)標(biāo)配,代表作有小米5、vivo Xplay5、一加3/3T。

(三)IMX 3 系

1,IMX 300/318

文章圖片9

2015年發(fā)布的索尼Xperia Z5 Premium,換上了全新的獨(dú)享型號(hào)——IMX300,其參數(shù)為1/2.3英寸、2300萬(wàn)像素、1.08微米。若僅此而已就沒(méi)啥特別的了,關(guān)鍵還有其它技術(shù)升級(jí)。

在這款傳感器上,索尼將“反差式+相位對(duì)焦”的混合對(duì)焦方式,升級(jí)到預(yù)測(cè)式混合自動(dòng)對(duì)焦,這能夠大大提高對(duì)焦速度和準(zhǔn)確度——對(duì)焦速度可達(dá)到0.03秒!

后來(lái)在2016年,索尼又推出了一款I(lǐng)MX300的“閹割版”——IMX318。在像素量方面兩者一致,但是IMX318的底只有1/2.6英寸 (像素尺寸縮至1微米),錘子M1系列便采用了這款。

2,IMX315

文章圖片10

2015年九月份發(fā)布的iPhone6S系列,其主攝傳感器的型號(hào)終于換了——這次是全新的IMX315,底的面積雖然沒(méi)變,但像素量增加到了1200萬(wàn)(故像素尺寸縮至1.22微米)。

此外,這款傳感器還引入了深槽隔離技術(shù)。之所以要引進(jìn)這個(gè)技術(shù),就是因?yàn)橄袼亓康拇蠓嵘?;所以通過(guò)這個(gè)技術(shù)可以使得像素之間的隔離效果更好,從而起到降噪的作用。

這款傳感器此后又被iPhone7系列的主攝所搭載,到了iPhone8系列(包括iPhoneX)雖然還是采用這款傳感器,但在相位對(duì)焦性能和堆棧層鍵合工藝這兩方面皆有所升級(jí)。

3,IMX 333/345

文章圖片11

IMX333是三星的定制版?zhèn)鞲衅鳎喈?dāng)于IMX260的升級(jí)版,參數(shù)為1/2.55英寸、1220萬(wàn)像素、1.4微米,可以說(shuō)是完全沒(méi)變。

那么,這款到底升級(jí)了啥呢?原來(lái)這次主要是提升了多幀圖像處理的性能。在2017年被大名鼎鼎的三星S8系列和Note8所采用。

到了2018年,三星又找索尼定制應(yīng)用了最新技術(shù) (三層堆棧式,加入了DRAM層) 的IMX345,并將其用在S9系列和Note9上。

這款傳感器的參數(shù)與IMX333一致,但由于新技術(shù)的加持,所以其支持720P分辨率的960fps超級(jí)慢動(dòng)作視頻。

4,IMX350

文章圖片12

這款傳感器的參數(shù)為1/2.78英寸、2000萬(wàn)像素、1.0微米,乍看之下平平無(wú)奇,結(jié)果它竟然成為了一款手機(jī)CIS界極其出名的“常青樹(shù)”——生命期長(zhǎng)達(dá)五年且為眾多經(jīng)典機(jī)型所采用!

其早在2016年就作為華為Mate9系列的副攝傳感器,而為人們所熟知。后面2017年的P10系列和Mate10系列,以及2018年的P20系列,在各自的黑白鏡頭上,也搭載了這款傳感器。

再往后,2018年的Mate20 Pro,2019年的P30 Pro,以及2020年的小米10至尊紀(jì)念版,在各自的超廣角鏡頭上也可以看到其身影。其間它還被魅族的眾多機(jī)型,用在長(zhǎng)焦鏡頭上。

那么,它只能作為副攝傳感器聞名于世嗎?答案是否定的,因?yàn)?018年的榮耀8X和Nova4 (標(biāo)配) 將其作為主攝傳感器后,結(jié)合華為優(yōu)秀的影像算法,也取得了不錯(cuò)的拍照口碑。

5,IMX 362/363

文章圖片13

這兩款參數(shù)皆為1/2.55英寸、1220萬(wàn)像素、1.4微米,其中IMX362是三星定制款I(lǐng)MX260的“外賣(mài)版”——面向全手機(jī)市場(chǎng),代表作為2017年的vivo Xplay6。

至于IMX363,則是三星定制款I(lǐng)MX333的“外賣(mài)版”,也就是說(shuō)在多幀圖像處理的性能上有所升級(jí),所以它在2018年可謂大放異彩!從此雙核對(duì)焦技術(shù)開(kāi)始在國(guó)產(chǎn)安卓旗艦中普及開(kāi)來(lái)。

將其用在主攝上的代表機(jī)型,主要有小米8系列、MIX2S,藍(lán)廠的NEX(后面2019年iQOO的幾款機(jī)型又接力采用)。從2020年到2022年,索尼的幾款旗艦又將其用在超廣角鏡頭上。

6,IMX 376/376K

文章圖片14

這兩款參數(shù)皆為1/2.78英寸、2000萬(wàn)像素、1微米(支持“4合1”技術(shù)為2微米)。

前者為藍(lán)廠和索尼聯(lián)合開(kāi)發(fā)的傳感器,在2016年被X9系列用在前置雙攝的主攝上,那句“照亮你的美”廣告之自信正來(lái)源于此(有前置補(bǔ)光燈配合)。

后者被其他品牌的手機(jī)用在后置副攝上,代表作主要有一加 5T/6/6T、OPPO Find X。

7,IMX 378/380

文章圖片15

這個(gè)組合的參數(shù)1/2.3英寸、1230萬(wàn)像素、1.55微米,堪稱(chēng)頂流;可惜由于出的時(shí)間比較早所以沒(méi)有雙核對(duì)焦加持(只有相位對(duì)焦),不然就沒(méi)有后面“362/363”組合什么事了。

前者的代表作為2016年的小米5S,在當(dāng)時(shí)被盛贊為“暗夜之眼”!同年發(fā)布的Google Pixel系列(單攝吊打雙攝系列),以及2017年發(fā)布的HTC U Ultra,也都采用了這款傳感器。

而后者實(shí)際上就是前者的“馬甲版”,而且因?yàn)楸?018年的華為P20和Mate20所采用而名聲大振!此外,小米的死對(duì)頭魅族在2018年的幾款旗艦上也有使用。

8,IMX386

文章圖片16

這款其實(shí)就是IMX286的“非定制版”——去掉了“RGB/Monochrome架構(gòu)”。

主要參數(shù)依然是1/2.9英寸、1200萬(wàn)像素、1.25微米。此外,也同樣和IMX286一樣支持相位對(duì)焦,綜合素質(zhì)中等。

其在2016年由魅族MX6首發(fā),2017年的“釘子戶(hù)神機(jī)”小米6、MIX2也將其用在主攝上。

9,IMX398

文章圖片17

這款其實(shí)就是IMX298的升級(jí)版——新增支持雙核對(duì)焦技術(shù),是OPPO與索尼聯(lián)合開(kāi)發(fā)的傳感器。

主要參數(shù)依然為1/2.8英寸、1600萬(wàn)像素、1.12微米。既然是綠廠定制的產(chǎn)品,那自然就是旗下手機(jī)在用。

例如2016年的OPPO R9s系列,2017年OPPO R11系列、OPPO R11s系列、一加5、一加5T。

文章圖片18

階段總結(jié):

IMX135(2013年)、IMX214(2014年)、IMX230(2015年)、IMX298(2016年)、IMX362(2017年)、IMX363(2018年),分別代表了國(guó)產(chǎn)安卓旗艦影像配置的演化方向。

至于索尼,在最新技術(shù)上基本是第一個(gè)吃螃蟹的;而蘋(píng)果和三星則是“定制化”的先驅(qū),在綜合性能上可謂傲視群雄。其間的2016年,華為開(kāi)始學(xué)習(xí)三星和蘋(píng)果的定制策略,為自家移動(dòng)影像賦能。

往后,國(guó)產(chǎn)廠商將迎來(lái)“定制化”的大潮,而華為也將在這條移動(dòng)影像的拍照賽道上開(kāi)始反超三星和蘋(píng)果。接下來(lái)的中篇和下篇(還沒(méi)完成),將繼續(xù)勾勒出這段移動(dòng)影像史的輪廓。

文章圖片19

END

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