分享

索尼CMOS图像传感器十年奋斗史

 观海情报局 2017-06-12
内置ADC、BSI、stacked structure都是CIS常规套路,索尼能做到三星、Omnivision也能做到,索尼想要超越对手,自然要在其它方面下功夫,我们能一些零碎的信息中看到索尼这方面的努力。

IMX204是一块索尼于ISSCC 2015披露的CIS,官网产品列表亦有其信息,但却未有市售相机采用该传感器。在指标上IMX204并不突出,Exmor RS,1/1.7英寸,20MP像素,全像素读取速度30fps,其真正过人之处在于其它方面——“New is the DOUBLE single-slope ADC for every column, located on the second layer of silicon.  So every pixel can be converted into the digital domain twice and in parallel, resulting in a double sampling of the data.  If the timing of the ADCs is done right, a gain of 3 dB can be realized (= to the theoretical calculation).  In this configuration of multiple sampling, the resulting noise level is 1.3 electrons for a gain of 27 dB. ”
这是索尼首款提到双ADC的CIS,双ADC不是什么新鲜技术,我们甚至看过了大量采用双ADC拍摄影视作品——采用Alexa拍摄的《唐顿庄园》、《权利游戏》、《美国队长》、《荒野猎人》、《地心引力》……Alexa是ARRI在2009年推出一款电影级摄像机,其搭载的ALEV III传感器采用了双ADC技术,也就是双增益结构。每个像素拥有2个独立的信号通道连接两组不同的ADC,一个通道读取14bit高增益信号,另一个通道读取14bit低增益信号,最后通过处理器合成出一个16bit高宽度画面。至Alexa发布至今其宽容度从未被一款量产相机、摄影机超越,它能在全感光度范围下实现14stops宽容度,极限宽容度超过15stops。IMX204采用双ADC很可能是为了提高宽容度,也有可能是进一步提高读取速度,以目前信息来看很遗憾是更倾向后者。
从布莱斯·拜尔注册专利到今天整整是四十时间,拜尔阵列一直是CIS实现捕捉彩色图像的主流方案,然而近年来出现了不少新滤镜阵列以求取代老旧的拜尔阵列。索尼在NAB 2011上亮相了 F65电影级摄像机,其CIS为Super35格式,像素20MP,采用了全新的Q67——看起来像个倾斜了45°拜尔阵列,索尼表示Q67能实现更高效的插值采样,只要20MP即可实现8K分辨率。不过Q67仅F65一家再无分店,F65市场占有率也远远低于后来F55。
在去年发布的华为P8手机上采用的IMX278是索尼对改进拜尔阵列又一次改进,在传感器上采用了R、G、B、W四种滤镜来捕捉彩色图像。无独有偶,IMX278仅在P8亮相,再无其它手机使用。从技术层面上说,用什么颜色滤镜捕捉彩色图像更多属于ISP、属于软件算法问题,制造不同颜色滤镜对CIS制造并无多大技术难度可言。

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多