如果簡單梳理一下索尼IMX CMOS的發(fā)展軌跡我們會(huì)發(fā)現(xiàn):在2013至2014年上半年手機(jī)行業(yè)使用的索尼IMX系列CMOS還是以IMX135和IMX179為主,前者的代表機(jī)型有LG G3、三星Note 3等等,而IMX179的代表機(jī)型則有Nexus 5和華為P7(前置)等。從2014年夏天開始,以IMX214為代表的2系CMOS開始現(xiàn)身并在2015年成為市場主流。
索尼2系Exmor RS CMOS的收尾產(chǎn)品——IMX286
名義上,2015年11月發(fā)布的IMX298(華為Mate 8等搭載)表示著索尼2系CMOS的時(shí)代終結(jié)。但其實(shí),最后一款發(fā)布的2系CMOS其實(shí)是2016年4月應(yīng)用在華為P9上面的IMX286。而從2016年2月的IMX318開始,索尼Exmor RS CMOS才算是真正開啟了3系的時(shí)代。
那么在正文開始前,我先將現(xiàn)在市面上相對(duì)主流的索尼IMX 3系CMOS制作成一個(gè)列表,將各自的參數(shù)規(guī)格、特色功能和代表機(jī)型列出,隨后選取里面的一些代表性產(chǎn)品加以介紹。
索尼3系Exmor RS CMOS參數(shù)對(duì)比
查各種資料加上翻墻,弄出這一個(gè)表格花了我差不多一個(gè)小時(shí)……通過這么一張表格,有幾點(diǎn)顯著的特征想跟大家聊聊:
1.型號(hào)數(shù)字與產(chǎn)品層級(jí)無關(guān)。雖然總體來說IMX CMOS的型號(hào)與產(chǎn)品發(fā)布時(shí)間有一定的關(guān)聯(lián)但并非絕對(duì),也有數(shù)字大發(fā)得早和數(shù)字小發(fā)得晚的。另外型號(hào)數(shù)字與產(chǎn)品定位無關(guān),并不是說型號(hào)數(shù)字大就一定比數(shù)字小的配置更高,這個(gè)一定要加以留意。
2.相位對(duì)焦已經(jīng)普及。可以看到目前IMX 3系的全部10款CMOS當(dāng)中,幾乎全部實(shí)現(xiàn)了PDAF也就是相位對(duì)焦。表格里有的沒有寫出來是因?yàn)橛懈@著的功能點(diǎn),所以大家可能也發(fā)現(xiàn)了從去年下半年開始,手機(jī)發(fā)布會(huì)上面PDAF這個(gè)詞兒露面的機(jī)會(huì)越來越少了。為什么?不是因?yàn)椴恢С至耍且驗(yàn)榇蠹規(guī)缀醵贾С郑炊雌饋聿幌袷且粋€(gè)主流賣點(diǎn)的緣故。
3.RGBW架構(gòu)銷聲匿跡。在2系CMOS的年代,華為P8上使用的IMX278和華為Mate 8上面使用的IMX298都是在拜耳陣列基礎(chǔ)上改造的RGBW架構(gòu)。這種架構(gòu)的本意是讓更多的外界光線能夠入射在CMOS上以提高進(jìn)光量,但在實(shí)際拍攝中卻造成了綠色被攝物的色彩表現(xiàn)力明顯降低。所以在IMX 3系CMOS當(dāng)中,這種RGBW結(jié)構(gòu)沒有再出現(xiàn)。
這10款CMOS如果都詳細(xì)介紹并不現(xiàn)實(shí),一是有些CMOS實(shí)屬冷門,二是工作量也太大。所以下面挑選里面的一些相對(duì)熱門的產(chǎn)品介紹一下,首先是去年2月發(fā)布、5月由華碩首發(fā)的索尼IMX318。
去年3月我寫的索尼IMX318深度解析當(dāng)中開篇就預(yù)測(cè)“下一款Exmor RS明星產(chǎn)品已經(jīng)誕生,并很可能在今年(2016)下半年橫掃旗艦智能機(jī)市場”。事實(shí)證明我的判斷基本算準(zhǔn)確,自華碩首發(fā)了這款CMOS后,努比亞mini S和小米Note 2也都將這款CMOS納入懷抱——雖然IMX318并不是一個(gè)靠高畫質(zhì)打市場的型號(hào)。
IMX318復(fù)合自動(dòng)對(duì)焦
相位+反差復(fù)合自動(dòng)對(duì)焦并非索尼獨(dú)有和首創(chuàng),之前vivo和OPPO都有產(chǎn)品使用了這種技術(shù)以提高對(duì)焦速度。不過IMX318卻是首個(gè)將混合對(duì)焦技術(shù)融入DSP(信號(hào)處理器)中的感光元件。得益于索尼應(yīng)用于微單?上的高速自動(dòng)對(duì)焦技術(shù),IMX318號(hào)稱可以實(shí)現(xiàn)最快0.03秒的極速對(duì)焦,且60fps下可實(shí)現(xiàn)最快0.017秒的對(duì)焦速度。這樣無論是靜態(tài)圖像拍攝還是視頻錄制,IMX318都能實(shí)現(xiàn)快速對(duì)焦,面對(duì)高速移動(dòng)的物體也能游刃有余。
提到三軸防抖,目前市面上具備這一功能的手機(jī)也有一些,且均為OIS光學(xué)防抖。IMX318將圖像穩(wěn)定功能(IS)置于DSP(信號(hào)處理器)內(nèi),三軸陀螺傳感器對(duì)于小幅度晃動(dòng)能夠進(jìn)行補(bǔ)償修正,這種做法除了更加節(jié)省電量消耗外,也更能適應(yīng)智能手機(jī)輕薄化的需求。
小米5s和谷歌Pixel上面使用的索尼IMX378要著重說一說,因?yàn)樗@然是一款直奔高畫質(zhì)而去的感光元件。小米之所以在小米5s的文案上打出“暗夜之眼”的字樣,靠的就是大CMOS面積+大像素尺寸的組合。
通常來說衡量一款感光元件的表現(xiàn)先看面積再看單位像素,面積直接決定畫質(zhì)輸出,單位像素與進(jìn)光量密切相關(guān)。所以綜合前文表格里的10款CMOS來看,單就規(guī)格而言顯然小米5s和谷歌Pixel使用的IMX378同時(shí)滿足這兩個(gè)條件。而隨手一搜,不論知乎等知識(shí)社區(qū)還是貼吧這樣的論壇對(duì)這款CMOS大多也是贊譽(yù)有加,網(wǎng)友和消費(fèi)者的眼睛果然雪亮。
小米官網(wǎng)對(duì)小米5s相機(jī)的介紹
1/2.3英寸的感光元件尺寸等同于絕大多數(shù)卡片相機(jī)的水準(zhǔn),而1.55μm的單位像素似乎在近幾年里也只遜于HTC的UltraPixel。其實(shí)看一下表格,1/2.3英寸的CMOS不止IMX378一款,可它們?yōu)槭裁聪袼爻叽邕@么小呢?因?yàn)檎w的像素?cái)?shù)太高,所以這也算是側(cè)面印證了高像素不等于高畫質(zhì)的論斷。
去年的魅族MX6發(fā)布會(huì)上白永祥用了不少篇幅介紹魅族向索尼定制的IMX386。其實(shí),IMX386和上一代的IMX286可以看作同門師兄弟,它們的基本參數(shù)完全一致(有效像素為1200萬,單位像素尺寸1.25μm,CMOS面積1/2.9英寸),區(qū)別僅僅在于IMX386并不是RGB/Monochrome(彩色+黑白雙攝)架構(gòu),這正好跟魅族MX6后置只有一枚攝像頭是契合的。
魅族MX6向索尼定制了IMX386
另一款去年炒得很火的CMOS就是OPPO向索尼定制的IMX398,且截至2017年3月1號(hào),OPPO R9s仍然保留對(duì)索尼IMX398的全球獨(dú)占權(quán)。說起這款CMOS,去年OPPO曾經(jīng)非常大方地把IMX398做成發(fā)布會(huì)邀請(qǐng)函送給每一家受邀的媒體。
OPPO R9s以索尼IMX398作為邀請(qǐng)函
IMX398同樣不是玩超高畫質(zhì)的,1/2.8英寸和1.12μm的單位像素只能說是中規(guī)中矩,但當(dāng)IMX398從褲兜里掏出了雙核對(duì)焦的時(shí)候全行業(yè)都震驚了。要知道早年間這項(xiàng)技術(shù)只在諸如佳能EOS 70D的專業(yè)單反相機(jī)上才能看到。它在每個(gè)像素中都配置了2個(gè)光電二極管,兼顧圖像感應(yīng)器相差檢測(cè)自動(dòng)對(duì)焦和圖像捕捉兩種功能。可以實(shí)現(xiàn)高速對(duì)焦和優(yōu)異的視頻追焦性能。
定制生產(chǎn)的索尼IMX398采用了非全像素的雙核對(duì)焦
與三星S7/S7 edge使用全像素雙核對(duì)焦不同,OPPO R9s的索尼IMX398并非全像素的雙核對(duì)焦。根據(jù)OPPO的官方宣傳,這種做法的目的是在對(duì)焦快的基礎(chǔ)上保證高畫質(zhì)輸出。有人問了它和全像素雙核對(duì)焦誰好?我沒有親自比過也不好妄下定論,只能說兩種雙核對(duì)焦方式即使存在速度差異,那點(diǎn)差距人眼也絕對(duì)感覺不出來。
大家可能注意到了為什么表格的最后加了一個(gè)4系的CMOS?嗯,你可以把它當(dāng)成是索尼Exmor RS CMOS 4系的開篇。這款CMOS從發(fā)布到現(xiàn)在還不到一個(gè)月,非常新,而在前幾天的MWC 2017上,已經(jīng)有索尼Xperia XZs和XZ Premium搶先用上了它。
索尼XZ Premium使用了IMX400 CMOS
從參數(shù)看這款CMOS顯然對(duì)畫質(zhì)是有考量的,采用了和IMX378一樣的1/2.3英寸面積,只是因?yàn)橄袼馗咚韵袼爻叽绫容^小。可是如果只看這點(diǎn)數(shù)據(jù)的話IMX400會(huì)傷心欲絕的,因?yàn)樗苯釉贑MOS架構(gòu)上進(jìn)行了系統(tǒng)性改造。
以往的堆棧式CMOS(左)與加入DRAM層的三層堆棧式CMOS
IMX400在像素層和電路層之間新加入了DRAM層(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)單元),這一部分在整個(gè)CMOS模組當(dāng)中充當(dāng)緩存角色,用于存儲(chǔ)像素層獲取到的圖像信息,因此大幅提升了傳感器處理數(shù)據(jù)的速度。根據(jù)索尼方面的數(shù)據(jù),新CMOS可以在1/120秒內(nèi)讀取1930萬像素的圖片,這個(gè)速度比我前面提到的IMX318要快上4倍。
另外,同樣受益于DRAM緩存層的加入,最高1/120秒逐行掃描的能力讓拍攝運(yùn)動(dòng)物體時(shí)常發(fā)生的果凍效應(yīng)大幅減輕。另外就是在MWC 2017上展示過的960pfs超慢速視頻黑科技,我們知道現(xiàn)在一些手機(jī)拍攝出的240fps慢速視頻已經(jīng)能記錄下針扎氣球、水滴濺落的瞬間。然而這些效果在IMX400面前都是戰(zhàn)五渣,畢竟最高1080p分辨率的960fps超慢速視頻效果真心不是吹的。所有細(xì)微動(dòng)作無縫連接,回放過程可以做到不遺漏任何重要瞬間。
基本上目前主流的索尼Exmor RS CMOS型號(hào)就給大家梳理到這了,與兩年前的文章不同,我已經(jīng)不再為這些CMOS的成像水準(zhǔn)排序。原因很簡單,一張照片最終的表現(xiàn)雖然與CMOS有很大關(guān)系但并不是唯一要素,iPhone就是一個(gè)鮮活的實(shí)例。所以,表格里的各項(xiàng)參數(shù)都是硬性的,而對(duì)終端用戶來說,能拍出什么水準(zhǔn)的照片來,參數(shù)只是參考并非決定性要素。
評(píng)論
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