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IMX989简评:低成本时代的最佳大底传感器

 清凉茶 2023-04-22 发布于江西

前情概要:989出现的历史背景

在后海思时代,高通处理器不断进行涨价,导致手机厂商不得不不断冲击高端来抵消高通处理器芯片组过高的售价带来的利润空间紧缩。在这个节骨眼上,因为厂商们没有可以很好控制成本的自研处理器(当年7nm制程,面积接近85平方毫米的麒麟990 4g甚至可以卖1900),因此在影像方面,如何做到至少参数上相比上代明显增长,同时成本依然处于可控的范围内,就成为了各大手机厂商不得不考虑的一个难题。

与此同时,由于华为卷影像把摄像头模组卷到了一个丧心病狂的成本(p40Pro+五摄成本可能超过150美金甚至根据外媒bom成本分析超过200美金),因此华为的传感器有一个特别的特点:有很多很贵的技术,同时这些技术阉割了也不会对参数造成什么影响,因为现在厂商不宣传这些参数。因此,这给了各大厂商一个契机:既能实现参数上的提升,刺激消费者的换代欲望,又能实现成本的控制,使得它不会过于控制不住。

在这个节骨眼上,索尼根据各厂商的需求,为各厂商量身定制了一颗全新的传感器:IMX989。根据相关证券公司带来的供应链bom成本消息,IMX700在2023年的bom成本高达25美元(当然华为因为量大,p40系列的IMX700bom成本为22美元),而IMX989的bom成本为28美元——在面积相比IMX700大了60%的基础上,成本只贵了3美元(当然989量大成本可能更低)。但是在目前骁龙ISP算力还算充足的时代,989的少许阉割并不算什么问题——增强的算法会轻而易举的消除所有问题,达到成像相比上代进步的目的。只不过大多数消费者可能会把这个进步归纳到989相比gn1等1/1.3规格传感器的规格提升上面。

IMX989:部分退步,部分原地踏步的“低成本”传感器

先强调一点:IMX989的低成本并非是成本真的比IMX700低,这点看bom成本就能看出来,它因为面积更大,实际上成本相比700是涨了的。那么为啥叫它低成本呢?因为它在过去两年的同时,很多技术相比老同志没有什么进步反而是退步。

两年是个什么概念?2020年推出IMX700的时候,2018年大多数手机连IMX586都没普及,绝大多数还在用IMX363。因此,2年间可以让很多传感器成本大幅下降,前一年还在3000+机型上的机器,第二年甚至可以1699甩卖。前一年2500块钱机器上用,第二年就可以900块甩卖。

目前的资料因为对989的管控,很多技术细节依然不得而知。但是目前已经露出的这些消息就足以看到原地踏步的问题所在了:

IMX989相比IMX700原地踏步的技术:

1.octaPD。原来700首发的全像素八核对焦技术,989还是它,甚至可能有所阉割,这点我们后提。

2.读出速度:最高读出速度都是4k120fps,720p@480fps以及1080p@240fps。

退步的技术:

1.对焦方面,相比IMX700可能阉割了全高dti(说可能是因为没有一手资料来源,目前是二手的),牺牲了部分对焦性能换取更低的制造成本。

2.读出可能阉割了,由12bit阉成10bit。

3.可能电路设计上也存在着少许阉割,但是目前不了解电路阉割除了ADC之外,还有哪里(目前有像素井,浮动扩散电容和输出电路三种说法,总之它们确实会导致989的控噪能力减弱,相比700的增益达不到60%的水准。)

当然要说989一点升级也不可能,不然它不可能比700更贵。升级的点主要就是面积参数:

1.面积由1/1.28寸提升至1英寸,大60%;

2.与此同时,阱容由单像素9-10ke-提升至12ke-,提升25%-33%。

面积的提升带来了更大的成本。在半导体制造中,芯片的成本一般和面积高度相关。因此如果不采取阉割一些不宣传的技术降低芯片成本的话,单位面积成本压不下来,IMX989如果完全和IMX700相同,它的成本将会暴增至25*1.6=40美金,这个模组成本甚至已经超过p40Pro+的10倍的bom成本了,在溢价不足的厂商上,这个成本显然是难以接受的,毕竟还有几颗副摄。

因此,在目前厂商高端溢价能力依然不足,并且随着传感器尺寸变大,常规旗舰升级要求更强的副摄,而索尼的半导体工艺成本并未显著下降的现在,加之IMX989适配的一英寸型镜头成本肯定高于1/1.3寸型(就算是p40Pro用了工艺更优秀的镜头,IMX700的单主摄模组成本也是低于989的,而989的成本相比700并未显著增加,说明镜头占了大部分,估计镜头应该高出6~7美金的成本),因此这一切都要求手机厂商对IMX989定制成除了面积以外,其他如果能用算法解决的,就阉割掉的特殊的大底低成本传感器。

而神奇之处就在于索尼阉割了大量东西之后,IMX989的成像素质除了本底噪声控制相比700略有退步以外(主要根据x90Pro+对比p40Pro+视频,超广角Vivo用更差的硬件达到更好的效果说明vivo的夜景算法是比华为更好的,因此989专业模式直出相比700弱只可能是硬件上989控噪能力稍弱),其他的成像素质相比700甚至还稍有进步。配合更强的算法,就算是对焦稍有阉割,IMX989在很多情况下依然比IMX700更快(个人怀疑是989像素够大,因此去掉全高dti,也不会造成太大的串扰,因此不太影响对焦性能,加之现在算法也在进步),这里足以看到索尼的雄厚的技术积累。三星的传感器做阉割那体验就会显著下降。

因此从此也可以看到,手机厂商在目前成本收缩化的趋势下,采用的策略是定制一颗不那么强的传感器,之后疯狂卷算法,在算法上得到增益,之后把这部分增益一部分功劳给算法,一部分功劳给硬件。因此,消费者在这种情况下依然会认为自己得到了更强的硬件,因此会有换机动力,在换机后也确实能得到拍照效果的提升,因此厂商省钱了,消费者也满意了,骁龙升级的ISP也得到利用没有浪费了,三方都很好。而这种策略也恰好救了华为一命:华为早期至少可以说在p40阶段,算法是比较差的,很多照片甚至都是基于单帧进行处理,而每代的影像提升高度依赖硬件的提升。现在华为拿不到好的硬件了,被迫卷软件,而其他厂商因为成本限制也用不了好硬件,因此相当于华为和其他厂商又站在了同一条起跑线上。在这个时代,我们也能了解计算摄影带来的巨大优势。实际上我对早期华为的硬件方案半欣赏半不欣赏,半欣赏在于华为确实会引入一些ryyb,多反射长焦这样的小体积方案(手机体积不能比专业相机,因此小体积适合放在手机内用),但是同时华为也会堆大底,并且很轻视算法的作用。现在在22年手机算法的巨大作用被显现出来,这也是手机真正和相机分道扬镳的时刻,手机的算力第一次被发挥出来,意义显著。与此同时,我依然不认同989这样的一英寸方案,它造成手机激凸,手感差,并且尤其是它是一颗低成本的传感器,因此不如退到1/1.3继续打磨。只是这样在很多底大一级压死人的营销下影响的消费者会认为硬件没升级,会降低换机意愿。

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