主页(http://www.175shouji.com):索尼IMX堆栈式传感器产品线完全梳理
这几年,智能手机拍照效果突飞猛进,很大程度上要归功于应用于智能手机上的影像传感器(CMOS)技术的进步,这是智能手机“拍照之魂”。而谈到手机上的CMOS感光元件,相信大家最先想到的索尼的IMX系列。尽管目前市面上还有豪威(OV)、三星(ISOCELL)等竞争者,并且三星这两年发展很快,但论市场占有率,目前索尼是有绝对优势的。
不过,索尼的图像传感器虽然口碑很好,但不得不说他们旗下的产品实在是又多又乱,相信很多IT之家小伙伴在谈到索尼IMX某个具体型号的传感器时往往是一脸懵。今天IT之家小编汐元就为大家做一个梳理,希望能帮助大家更好的掌握索尼IMX图像传感器产品线到底是怎么一回事。
一、索尼的IMX图像传感器背景
准确来说,目前我们手机上用的索尼影像传感器,都属于索尼Exmor传感器产品系列。Exmor R是第一代,为背照式传感器系列,是索尼在2008年6月11日发布的。目前它们在智能手机上已经几乎销声匿迹,所以不是本文介绍的重点。
2014年11月,索尼宣布新型Exmor RS堆栈式传感器系列商品化。汐元主要为大家梳理这个系列的产品。至于“IMX ###”是Exmor具体单个产品的命名方式。这里为了方便,就统一采用“IMX系列”这种说法了。
二、了解一些常见的技术名词
在具体介绍索尼IMX传感器产品线之前,汐元需要先以尽可能少的篇幅为大家回顾一下本文可能涉及到的手机拍照和传感器相关的常见技术名词。
背照式传感器:背照式是相对于传统CMOS前照式而言的。传统CMOS在感光元件的感光层前面有一排金属电路,光线要先通过金属排线电路才能到达感光层,这就影响了透光率,甚至造成像素干扰。而背照式传感器的意思就是将这层金属电路层移到了感光层后面以解决上述问题,从而提高光线利用率。
堆栈式传感器:堆栈式传感器是对背照式结构的改进。背照式中的感光层原来也是有电路的并且和后面的电路层相连,堆栈式就是将感光层的像素部分进一步独立出来,将其中的电路层挪至下方替代原有的支持基板,这就进一步提高了感光层的利用率,可以容纳更多的像素,也可以让电路层使用更先进的工艺。
PDAF相位对焦:是指感光元件上预留出一些遮蔽像素点,专门用来进行相位检测,通过像素之间的距离及其变化等来决定对焦的偏移值从而实现比传统反差对焦更准确更快速的对焦。
双像素对焦:是基于PDAF改进的技术,将每个子像素一分为二,每个像素一半用来接收被摄物体图像信息,一半用来侦测负责对焦的相位差像素,从而让所有像素点都可以侦测相位差对焦,从而解决PDAF暗光或夜拍对焦慢的问题。
四像素合一:即在传统的RGBG拜耳像素阵列上进行改进,将四个同色的RGBG像素排列在一起,形成一个大的RGBG像素阵列,从而提高感光能力。
三、索尼Exmor RS系列重要CMOS梳理
上述这些技术名词在后文我们或多或少都会提及,而在回顾了这些名词后,接下来小编汐元就为大家简略盘点一下索尼Exmor RS系列堆栈式传感器从发布到现在的一些重要产品。这里我们划分为两部分:
第一部分是对Exmor RS系列IMX传感器从诞生至今主要传感器产品的整理,以表格形式展示给大家。
第二部分是按照IMX1系、2系、3系……的顺序对不同数字序列的型号的产品进行简单介绍。由于产品太多,汐元在介绍的时候会采用有详有略的方式。
下面是第一部分,如下图所示。
▲点击查看大图
这张表格是汐元从IT之家以及全网过去的资料中整理出来的,产品很多,实际整理的时间也足足花了一天。或许仍然不全,但应该涵盖了绝大部分的Exmor RS传感器产品。
同时汐元还将这些产品的彼此前后代关系进行了梳理,同样以表格的方式呈现,有些产品具有前后代的延续关系,有些产品目前则是比较孤立的。注意,表格中将一些产品的定制版和公开发售版(马甲版)未予区分,统一算作前后代的关系。
▲点击查看大图
从这个表格上我们大致可以归纳出以下几点:
Exmor RS传感器产品型号是按照IMX1##、IMX2##、IMX3##……的数字顺序向后延续的,也就是所谓的1系、2系、3系……
不同数字系列通常隔1-2年会升级一次。
每个数字系列产品的后两位数字和产品定位没有明显规律。
从时间上看,不同数字序列的产品发布有交叉的情况。例如索尼在2015年已经有IMX3系产品发布,但是到2016年IMX2系产品仍然有新品推出。
图像传感器性能总体来说是随着时间的推移而不断提高的。但是性能和产品型号的数字并没有直接关系。
总结出这些点后,接下来我们一起看看Exmor RS系列产品这些年的进化之路吧。
1、Exmor RS IMX1系
索尼Exmor RS系列堆栈式传感器虽然是2014年11月宣布商品化,但是其实在2012年8月,索尼即已推出了IMX135、IMX134和ISX014三款堆栈式图像传感器。所以他们三个也是全球第一批索尼堆栈式影像传感器了。其中IMX135和IMX134在当时即已经搭载了“RGBW”技术,就是将原来RGBG的子像素排列中的一个绿色像素替换成了白色像素,可以改善灵敏度并提高弱光成像质量。
从IMX145开始,索尼开始为iPhone量身定制影像传感器,iPhone 4s、iPhone 5和iPhone 5c均使用了索尼IMX145。而索尼在2014年推出的改进版IMX145也是一款重要产品,这款CMOS加入了对相位对焦技术的支持,也可以说是索尼第一款支持相位对焦技术的产品,正因如此,有很多声音猜测当年的iPhone6、iPhone6 Plus使用的就是这款PDAF版的索尼IMX145传感器。
2、Exmor RS IMX2系