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为什么尺寸要越大越好 CMOS传感器详解

2016-10-10 15:45 · 稿源: 驱动之家

这两天,OPPO搞了个大事,把索尼IMX398传感器当邀请函送给媒体了。当几乎所有媒体编辑在感叹OPPO“壕气云天”,要将“变法”的时候,不少网友表示索尼IMX398传感器究竟是什么鬼,这玩意真有这么玄乎?笔者表示要搞清楚这东东,有必要把手机现在这套“玄学”给弄清楚。


OPPO邀请函——一颗索尼IMX398传感器

首先,要了解CMOS究竟是什么gui?

CMOS器件,是目前基本所有手机相机的核心成像部件,它是互补性氧化金属半导体CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor)的简称。CMOS的制造技术和一般计算机芯片没什么差别,主要是利用硅做成的半导体,使其在CMOS上共存着N和P的半导体,这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。

CMOS的缺点就是较容易出现杂点, 这主要是因为早期的设计使CMOS在处理快速变化的影像时,由于电流变化过于频繁而会产生过热的现象。由于CMOS传感器便于大规模生产,且速度快、成本较低,已经成为便携式相机设备的发展方向。

简单地说,CMOS器件就相当于人的眼睛,它能够把环境光记录并转化成电信号(好比生物电),然后传输给CPU处理器(好比大脑)处理。


CMOS器件就相当于人的眼睛

CMOS尺寸又是什么gui?为什么说越大越好嘞

CMOS的尺寸,其实是说感光器件的面积大小。在同等像素下,传感器越大,单一像素的面积也相应越大,其接受光信号的能力越强,捕获的光子越多,于是信噪比提高,得到的画质越出色。但传感器尺寸大小也是与其设计生产成本成正比的,越大越好也越贵。

这个就容易理解了,大眼睛比小眯眯进光面积更大,能看得更清楚。在举一个生动的例子,大眼睛的小S和小眼镜的李荣浩,谁能看得更清楚一目了然。


大眼睛比小眯眯眼看得更清楚些

目前,主流旗舰手机的CMOS传感器尺寸,已经逐步从1/3英寸向1/2.3英寸甚至更大尺寸过渡。下面笔者罗列几个常见的尺寸以及几个“变态级”尺寸帮助大家了解。

CMOS传感器尺寸:1/3英寸

代表机型:苹果iPhone 6/Plus

1/3英寸大小适中,图像质量不错,缺点是由于传感器尺寸限制,无法容纳更多像素,否则会影响画质。所以,最新的iPhone 6/Plus像素数量为800万,输出分辨率不及高像素机型。

CMOS传感器尺寸:1/2.6英寸

代表机型:三星Galaxy S6

传感器尺寸的增加,这些手机的像素数量也更多,通常在1600万至2000万之间,能够输出更大分辨率的照片。

CMOS传感器尺寸:1/2.3英寸

代表机型:索尼Xperia Z5,小米5s,谷歌Pixel

1/2.3英寸是目前主流旗舰手机CMOS传感器尺寸,它们通常也配备了1600万像素及以上的分辨率,由于传感器尺寸更充足,相比1/2.6英寸传感器画质更出众一些。

CMOS传感器尺寸:1/1.5英寸

代表机型:诺基亚Lumia 1020

CMOS传感器尺寸达到为1/1.5英寸,这个标准已经接近相机市场中流行的大底相机。也由于这种配置,使得Lumia 1020可以容纳4100万高像素、实现无损变焦等高级功能。当然,大尺寸CMOS传感器应用在手机上的缺点便是会造成镜头突出、耗电量增加。

CMOS传感器尺寸:1/1.2英寸

代表机型:诺基亚PureView 808

CMOS传感器的尺寸为1/1.2英寸,在1/1.5英寸基础上进一步升级,将诺记拍照能力提升到“变态”级别。

CMOS传感器尺寸:1英寸

代表机型:松下Lumix CM1

松下Lumix CM1,2000万像素、高达1英寸的CMOS传感器,已经与专业相机厂商的大底消费相机配置相当,几近变态。这么大CMOS尺寸也导致松下Lumix CM1的镜头异乎寻常的大。


松下Lumix CM1

索尼IMX398传感器中的“398”又是什么gui?

最后,“398”又是什么鬼嘞?这毫无疑问是索尼IMX系列传感器的型号,至于这个型号有什么意义?或许只有索尼自己知道,我们猜测它可能代表着上代IMX298或者IMX378的升级版。索尼IMX系列型号虽然分高中低阶,但与命名数字大小关系甚妙。不过可以确定的是,索尼依时间先后分为1代系、2代系、3代系,也就是型号命名第一个数字。而若使用Sony 较低级或较旧款的感光元件, 那该手机的拍摄效能表现一定不如新款感光元件。最后,笔者放上代表手机所使用的IMX 型号,帮助大家理解:


索尼IMX型号一览

如若OPPO R9s搭载就是尚未公布的索尼IMX398,那么它比IMX298一定会有所提升。至于到底是提升了CMOS传感器尺寸?还是单位像素面积?只能等到10月19日发布会公布了。

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