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為三星蘋果定制 索尼CMOS為何如此逆天

【手機中國 雜談】說到手機攝像頭,想必很多關注手機的朋友腦海中都會立馬浮現出索尼IMX系列的若干型號感測器,的確,細數近來發佈的諸多款新機基本都被索尼IMX這幾個字霸佔。說到索尼這個品牌,不禁讓人聯想到它在相機領域的卓越表現,早在13年索尼就率先發佈了全球首款全畫幅的無反相機,此後的黑卡系列也不斷穩固了它在無反相機領域的超高地位,甚至以超高圖元和大底的感測器衝擊著單反市場。

手機攝像頭在感測器方面雖然遠不能與相機同日而語,但是隨著越來越多的廠商已經開始選擇與索尼展開個性化合作,為自己的品牌量身定制感光元件,我們也至少可以肯定索尼感測器在手機拍照性能上發揮的重大作用。

雖然決定拍照效果的因素有很多,不單單是CMOS,還要看手機匹配的圖像晶片、鏡頭鏡片、合成演算法以及至少基本的攝影知識,但由於感測器的作用是用來接收通過鏡頭的光線,並將這些光信號轉換成為電信號,感光器件的面積越大,接受的光亮也就越多,呈現的畫面細節也就更清晰,色彩飽和度更高。所以可以理解為感測器大小是影響拍照效果的一個前提因素,正應了那句俗話大底為王。

一般來說常見的感測器主要分為兩種,一種是CCD感測器,一種則是CMOS感測器,兩者的主要區別在於製造工藝上,CCD更為複雜,但是成像品質好,所以成本也居高不下,相比較而言,在相同解析度的情況下,CMOS就便宜很多,因此也博得了廣大手機廠商們的青睞。

得益于索尼感測器極高的畫質表現以及相對樸實的價格,縱觀手機市場,索尼幾乎壟斷了所有中高端手機品牌。目前來看無論是蘋果、三星、還是華為、OPPO等等品牌的機器無一例外的選用了索尼圖像感測器。雖然還有先前很長一段時期為iPhone定制的OV(豪威)感測器,但是在iPhone 4s之後還是被索尼取代了;此外還有三星的ISOCELL,三星Galaxy S7這樣的旗艦機型號都是採用了自家ISOCELL感測器,還有努比亞和360手機也用到過三星的ISOCELL;除此以外,更小眾的還有東芝等品牌感測器。

近些年雙攝像頭也逐漸成為了手機的主流,尤其在今年推出了與專業攝影品牌徠卡合作的華為P9、蘋果的iPhone 7s,可見CMOS感測器也迎來了行業發展的高峰,就雙攝像頭產品方面,不得不說索尼是一枝獨秀,畢竟與普通的晶片不同,它需要更複雜的感測器工藝和技術,這一點也更加鞏固了索尼在手機攝像頭晶片市場中的霸主地位。

相機/手機感測器尺寸對比

通常主流的手機CMOS尺寸已經逐步從1/3英寸向1/2.3英寸甚至更大尺寸過渡,大家比較熟悉的1/3英寸有iPhone 6、iPhone 6 Plus,這款感測器屬於大小適中的,成像品質不錯但是由於尺寸限制,還是會影響到畫質;隨後還有1/2.6英寸感測器,它的代表機型有三星Galaxy S6,由於尺寸的增加,能夠輸出更高解析度的圖片。而比較變態一點的還有1/1.5英寸感測器的諾基亞Lumia 1020,大底的配置已經可以容納高達4100萬圖元,並且可以實現無損變焦。最變態的當屬松下的Lumix CM1,它擁有高達1英寸的CMOS感測器,已經與專業相機廠商的消費級相機配置相當。

如果盤點索尼這些年發佈的感測器,最早要追溯到07年索尼發佈的首款Exmor感測器IMX035,它採用了1/3英寸,圖元為1328×1024,當時被應用在了安保領域。起初和業內先進水準相比索尼是落後的,直到實現了內置ADC之後才一路高歌。

2008年索尼又推出了採用BSI(Back-illuminated,背照式)技術的Exmor R感測器。Exmor R對相機市場造成實質影響還得等到索尼黑卡二代RX100II面世,當時採用的IMX183感測器在高感光度表現上大幅度飆升,後來該感測器紛紛被佳能、松下這樣的實力相機廠商所採用。

而內置ADC、BSI是CIS的常規套路,索尼為了趕超對手在寬容度方面做了提升,IMX204則是一款索尼2015年披露的CIS,它能夠在全感光度範圍下實現14stops寬容度,以至於目前還未被量產的相機超越。同年,索尼的IMX278感測器還首次採用了R、G、B、W這四種濾鏡來捕捉彩色圖像。

索尼感測器發展

再之後研發了尺寸為1/3.2英寸的IMX145感測器,我們可能對這個型號並不熟悉,但當時可是被廣泛用到了iPhone 4s和iPhone 5當中,除了高圖元和單位圖元,還擁有出色的演算法,極高的畫面表現力一舉被業內認可。

而後眾多手機廠商之所以紛紛向索尼拋出橄欖枝,尋求定製版CMOS,我想可以這樣理解:索尼感測器的表現不斷被業界認可,全球各大手機廠商都會選擇使用索尼的IMX系列感測器作為其手機的主感測器。廠商們想讓自己品牌的手機在拍照上獨樹一幟,那麼就需要與其合作,生產定製版的感光元件,其中可以加入自己獨特的需求,發揮更出色的性能。

再一方面,也是借助了定製版這一賣點,都是同樣的索尼感測器並沒有亮點,而添加了索尼定制就把感測器的逼格一下子展現了出來,用索尼的自帶光環為自家品牌宣傳。可以說索尼為業界獻出的貢獻功不可沒,索尼憑藉多年的奮鬥和逆天的技術當之無愧成為了佔領手機感測器市場的霸主。