5月11日,索尼推出新一代旗艦手機Xperia V。其中,廣角主攝採用了名為Exmor T的新一代傳感器。
Xperia 1 V
Xperia 1 V採用了驍龍8G2處理平臺和優化的散熱結構,相機耗電與日常使用場景的流暢性和功耗也得到了全面優化。機身造型延續了之前產品的設計風格(背面增加了菱形紋理、邊框更像PRO-I),21:9 4K HDR顯示屏、實體快門按鈕、5000mAh電池、防水防塵、免工具SIM卡槽、3.5mm音頻接口等特徵也都被保留了下來。
Xperia 1 V的廣角主攝採用了具有雙層晶體管技術的新一代傳感器,索尼將其稱為Exmor T。超廣角相機和長焦副攝則與前代產品保持相同規格。
廣角主攝:
– 1/1.35型約5200萬像素Exmor T傳感器
(有效像素約4800萬,記錄像素約1200萬)
– 等效焦距24mm、光圈F1.9,具備光學防抖
從2018年的IMX600到今天,索尼生產了型號眾多的四拜耳傳感器,但自己一直堅持用普通拜耳傳感器。現在雖然終於用了四拜耳高像素傳感器,也沒提供高像素模式。
超廣角副攝:
– 1/2.5型約1200萬像素Exmor RS傳感器
– 等效焦距16mm、光圈F2.2
長焦副攝:
– 1/3.5型約1200萬像素Exmor RS傳感器
– 等效焦距85-125mm、光圈F2.3-2.8,具備光學防抖
(真正的光學變焦鏡頭)
除了硬件升級外,Xperia 1 V還加入了與索尼電影機、微單相機一脈相承的S-Cinetone移動版色彩風格以及Creative Look創意外觀(中性、啞光、柔和高調、膠片、鮮明)。後置三攝均支持30FPS高速連拍、實時追蹤和人物/動物實時眼部對焦。對焦、白平衡、測光、防抖算法也有升級,另外加入了峰值對焦和豎拍UI界面。
Exmor T傳感器
在過去20年,索尼CMOS傳感器有幾次重大技術進步:
– 2007年,Exmor,內置列並行A/D轉換和雙重降噪
– 2008年,Exmor R(背照式),背部入射,增大單像素進光量,感光能力可達傳統前照式CMOS的2倍
– 2012年,Exmor RS(堆疊式),使用有電路區域的基板代替背照式CMOS中的普通基板,實現像素區域和電路區域分層,讓電路層可以使用更先進的製造工藝,從而提供更高速度和更好的性能。
– 2015年,索尼推出了集成DRAM的Exmor RS傳感器,為高速對焦/測光、高速連拍、低畸變高速電子快門提供了硬件基礎。
– 2021年12月16日,索尼推出具有雙層晶體管技術的堆疊式傳感器。2023年實現量產,並將其命名為Exmor T。
Exmor T在結構上依然屬於堆疊式結構。它實現了光電二極管與像素晶體管分層放置,使得飽和信號量(FWC)提升至原來的約2倍*,從而實現更大的動態範圍。
* 與同為1μm的傳統背照式傳感器相比(之前的堆疊式結構主要改善性能,並不明顯提升畫質)
由於像素晶體管擁有了更大空間,因此可以增加放大晶體管的尺寸,從而改善弱光下的噪點表現。
那麼Exmor T到底帶來了多少提升?根據索尼的官方描述:
(與傳統背照式CMOS相比)飽和信號量提升了約2倍
飽和信號量主要影響動態範圍(側重低感畫質)。以Xperia 1 V上的傳感器為例,它的單像素尺寸約為1.12μm(四像素融合約2.24μm)。意味著理論上可以與單像素約1.6μm(四像素融合約3.2μm)傳感器具有近似的動態範圍 —— 而這正是IMX989傳感器的規格(1.02型)。
(Xperia 1 V與上代相比)噪點控制水平提升了約2倍
上代產品Xperia 1 IV採用1/1.7型約1200萬像素CMOS,單像素尺寸約1.8μm。Xperia 1 V在四像素融合下的單像素尺寸為2.24μm,面積大了約55%,噪點控制水平提升了約2倍。
“提升了約2倍”正常來說應該理解為達到原來的3倍,那就是面積提升了約55%,然後新結構又提升了193%(1.55*1.93≈3.0)。但由於飽和信號量並不會明顯影響(噪點改善主要來自信號放大器尺寸變大),所以我更傾向於是說提升到原來的約2倍,也就是面積提升了約55%,然後新結構又提升了約30%(1.55*1.3≈2.0)。
總之,雙層晶體管技術可以為傳感器帶來更好的感光能力,在一些方面媲美更大尺寸的傳感器。我們可以將其應用在小尺寸傳感器上,讓相機模組更少凸起、整個手機重量更輕;如果應用在大尺寸傳感器上,那將會進一步縮小與專業相機的差距。
但再美的理想也要腳踏實地才行:Xperia 1 V剛剛發佈,目前還沒有看到太多對比樣張。我也期待小米、vivo等國產廠商推出採用Exmor T傳感器的產品,更充分地展示新結構的性能。
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