像素≠畫質(zhì) 手機(jī)拍照的決定因素竟是它

　　【手機(jī)中國(guó) 評(píng)測(cè)】之前和各位看官介紹過ISO Cell傳感器的歷史由來以及演變過程，不少讀者表示對(duì)IMX系列傳感器同樣感興趣。自14年開始智能手機(jī)成像畫質(zhì)都有趕超數(shù)碼相機(jī)的趨勢(shì)，尤其是弱光和夜景這些昔日被認(rèn)為是智能機(jī)拍照痛點(diǎn)的場(chǎng)景。除了和光學(xué)防抖、大光圈引入有關(guān)，還和IMX系列傳感器自身不斷優(yōu)化有莫大關(guān)系，從前照式、背照式再到堆棧式結(jié)構(gòu)一步步提高弱光下曝光量。而近期引入的DTI畫質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)則類似之前所說的ISO Cell像素結(jié)構(gòu)，在保證傳感器曝光充足前提下，進(jìn)一步提高畫面整體純凈度，大幅抑制噪點(diǎn)的生成。除此以外，IMX系列傳感器還引入了硬件HDR攝錄、4K視頻、相位對(duì)焦等功能。在介紹IMX傳感器家族之前，我們先分享一些基本行業(yè)術(shù)語。

前照式、背照式和堆棧式區(qū)別

　　前照式（FSI，F(xiàn)rontside illumination）像素結(jié)構(gòu)我們并不陌生，當(dāng)年的諾基亞PureView 808正正就是采用了這種結(jié)構(gòu)。眾所周知，和后來采用背照式傳感器的諾基亞Lumia 1020相比，同樣是4100萬像素，后者相比前者在傳感器尺寸稍微縮小了的前提下，在弱光下表現(xiàn)相比諾基亞PureView 808更勝一籌。問題在于前照式傳感器的線路部分遮擋了感光層從而削弱了進(jìn)光量。

　　背照式（BSI，Backside illumination）像素結(jié)構(gòu)分支是Exmor R CMOS，也就是索尼家的背照式傳感器，換句話說，OV（OmniVision）、三星和松下等傳感器生產(chǎn)商也能夠制造出自家的背照式傳感器。背照式傳感器并不是哪一家廠商的專利名詞，但是Exmor R CMOS則是索尼家商標(biāo)。

　　堆棧式CMOS（Stacked CMOS）又名積層式CMOS，堆棧式像素結(jié)構(gòu)分支是索尼Exmor RS CMOS，同理，堆棧式結(jié)構(gòu)并不是索尼專用的，但是Exmor RS CMOS則是索尼家商標(biāo)。首代Exmor RS CMOS傳感器有三個(gè)型號(hào)：IMX135、IMX134和ISX014。在OPPO Find 5首發(fā)的堆棧式傳感器采用的正是IMX135，OPPO Find 5也是全球首批采用堆棧式傳感器的智能手機(jī)之一。

前照式、背照式和堆棧式傳感器間區(qū)別（圖片來自互聯(lián)網(wǎng)）

　　簡(jiǎn)單總結(jié)一下從前照式到背照式，再到堆棧式結(jié)構(gòu)三者之間，傳感器內(nèi)部究竟怎么變？我們簡(jiǎn)單地將CMOS傳感器看作只有兩層結(jié)構(gòu)：電路層和像素層，前照式時(shí)候電路層基本上完全覆蓋像素層，讓弱光下和夜景表現(xiàn)十分差勁，像素層得不到充分的曝光。背照式時(shí)候?qū)⑦@兩層結(jié)構(gòu)互換了位置，像素層曝光更加充分，但是電路層還是有一部分電路元件占據(jù)了像素層位置。堆棧式結(jié)構(gòu)進(jìn)一步將這些“殘余亂黨”轉(zhuǎn)移到電路層，最終實(shí)現(xiàn)電路層和像素層兩層結(jié)構(gòu)基本實(shí)現(xiàn)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)。堆棧式結(jié)構(gòu)相比背照式結(jié)構(gòu)，傳感器里的像素點(diǎn)和電路是分開獨(dú)立的，所以像素點(diǎn)部分可以進(jìn)行更高的畫質(zhì)優(yōu)化，電路部分亦可進(jìn)行高性能優(yōu)化。

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