传感器技术大爆发：被列为十大科技之首，重要性堪比芯片

未来中国最需要发展的科技是什么？

是芯片还是5G技术？

它们可能都有，但是这些重要的技术都离不开一件不起眼的设备：传感器。

传感器有多重要？

日本在上世纪就将它列为十大科技之首，他们的工商界给出评价：谁支配了传感器，谁就能支配了新时代。

中国、美国、德国等世界将传感器列为未来重大科技项目，拼命想要在传感器上实现技术突破，足以说明它的重要性。

很多人可能很好奇传感器到底是什么，为什么一件普通人都很陌生的设备，会被全世界大国如此重视呢。

今天我们简单科普一下传感器技术，以及它是如何改变世界的。【文字版：传感器有多重要】

传感器是何方神圣？

为了方便理解，我先科普一下传感器的概念。

简单来说传感器可以从它的字面意义来理解，就是一种感应和转化的设备，它能检测到温度、声音、光线等信息，然后将它们转化为机器上面的电流、电压（等电信号）等，有了它，人类生产出来的机器才能实现智能化。

我们举个例子：手机有很多功能，它可以拍照、打电话、玩游戏，对吧？

那这些功能是怎么实现呢？其实就是传感器检测到手机外面的一些信息，然后把它们转化成电流，这样我们人类才能操控手机。

比如说拍照的时候，就是镜头捕捉到物体的光线，然后把它传到图像传感器上，传感器检测到对应的光线，然后将它转化成电信号，再经过处理和显示，这就变成我们手机上看到的照片。

所以图像传感器就相当于手机的眼睛，是拍摄的核心部件。

手机上还有不同的传感器，它们可以把声音、压力等信息转化成电信号，就实现了通话、指纹解锁等功能，如果说芯片是手机的大脑，那么传感器和网络就是手机的五官和神经，一个用来转化成电信号，一个用来传输信息。

如果说没有传感器，现在的智能手机连大哥大都不是。

所以，传感器和计算机、通信技术成为现代信息技术的三大基础，而且传感器在未来的地位会逐渐超过其他两个，被专家认为是物联网的核心技术，将改变现在和未来的世界。

这句话是不是夸张呢？它又是如何改变世界的？

中国古代的传感器

这，还要从中国古代说起，大家都知道中国很早就发明了指南针，那时候还叫做司南，它其实就是一种传感器，指针可以感应地球的磁场，然后指明方向，指南针后来传入欧洲，并且促成了欧洲大海航时代，加快了整个世界的融合。

说它改变世界进程，其实并不为过吧？

类似指南针的传感器还有地动仪、日冕仪、温度计等，这些发明也都在某种程度上改变人类的生活，也就是说传感器从很早之前，就是已经在影响世界了。

但这个还不能说明传感器的重要性，因为当时并没有传感器的概念，而是作为整体呈现给大家。

传感器真正独立存在，并且展现出它的作用还要从20世纪中期开始算，而且每一次技术更新迭代，传感器作用就变得越来越重要。

传感器技术迭代

第一代传感器是：结构传感器，诞生于20世纪50年代，是第一次工业批量生产的传感器，比较典型的代表是：电阻式传感器，它90%都用称重上面，大概长这样:。

像体重计就是称重的一种，我们人站上去的时候，指针会发现变化或者显示一个体重。

它的原理也很简单，这中间是金属材料做的，可以导电，我们人站上去，这个金属就会发生形状变化，形状变化又会引起电阻和电流的变化，这样指针或者数字就会发生变化。

基本每个宝宝刚出生都需要先称量体重，可以说是人类第一个接触的电子产品就是这个了，说它影响我们每个人，没毛病吧？

当然这个时期的传感器比较粗糙的，作用也有限，后来有些头脑比较聪明的人就想：这些金属能不能换成其他的东西，比如说对光比较敏感的材料，是不是可以把转化成做成电信号？

答案是当然可以了，我们上面说的图像传感器的核心元件就是光敏传感器，于是在上世纪70年代的时候，物理传感器就诞生了。

那么既然物理传感器可以把碰不到、摸不着的光转化成电信号，那么有温度的热量可以转化成电信号吗？如果热量也可以，那么声音、磁场等其他物理特性可以转化成电信号吗？

答案也是可以的，所以传感器的材料从金属发展到半导体、电介质 、磁性材料等等各种固体材料，，它的结构很简单，主要是敏感元件和转换元件，顾名思义，敏感元件就是用来感应（检测）外界的信息，转化就是将感应到的信息转化成电信号。

第二代传感器就比第一代丰富得多，不仅种类多，而且功能也越来越多，像我们生活中常见的开关，以前只有手动的，现在有声音感应的、感光的，还有触屏的，用的都是不同的传感器，还有军事领域的雷达也是，有红外线传感器、毫米波雷达，红外线雷达等等，也是不同的传感器。

这些传感器又做成了各种各样的检测设备，传感器也开始进入人类各个领域，这个时候产业界已经认为没有传感器检测各种信息，,那么现代科学技术,就不能得到发展。

但是这还没完，人类对科技的追求是无止境的，各种设备的功能不断增加，对传感器的需求也越来越多，一个设备里面可能要求有多种功能，这个时候可能一台设备就需要安装多种传感器。

比较典型的就是屏幕，以前屏幕只要可以触摸或者滑动就可以操控手机等设备，现在屏幕还需要指纹解锁等功能。

但是呢，要满足这么多功能，就遇到了一个致命的问题：体积太小的设备安装不了很多传感器。

为了解决这个问题，人们就想了个办法，能不能把多种传感器重组下来，集成到同一个传感器里面?于是集成传感器就诞生了，人们把很多个传感器组合在一起或者把传感器和其他元件组合在一起。

比较常见的手机指纹传感器，它是由光、压力、温度等等多种传感器集成的。

但是这依旧没完，后来人们就思考，既然传感器可以和传感器组合，那么传感器能不能和其他高科技结合一下，让传感器性能变得更加优秀一点？

答案也是可以的，于是集成传感器芯片也出现了，它将传感器与小型的芯片等元件组合在一起，这样传感器不仅能感应和转化信号，而且还能处理信号，性能得到提升，这就是第三代智能传感器的前身。

可以说集成传感器的出现，把传感器推向了新的高度。

这个时候的传感器到底有多重要，普通人很难看懂，但是举个例子大家就知道了。

一台手机至少有十几个传感器，一辆高档轿车有200多个传感器、一辆飞机有1000多个传感器、而我们常见的高铁的传感器竟然可以达到5000多个。

传感器隐藏在每一个设备里面，没有它，不管是高铁还是飞机，甚至宇宙空间站都得歇菜，

美国著名杂志《福布斯》做过评选，他们列出改变世界和人们生活的10大科技产品，而传感器列排在首位。

这才有了开头的日本商业界那句话：谁支配了传感器、谁就支配了新时代。

但是你以为传感器的辉煌就到此为止了吗？那你就太小看它了。

传感器的逆袭从未停止，集成传感器是硬件性能的巅峰，但是有些专家还不满足，就在思考既然传感器能集成硬件，那么能不能将软件技术也组合进来？进一步提升再次传感器的性能？

答案依旧是可以，这就是第三代传感器：智能传感器，它集合了软硬件的优势，将传感器的性能再提升一个档次。

如果说互联网时代，传感器与芯片的地位并驾齐驱，那么在物联网时代，专家将传感器的地位再次提高，排在芯片的前面。

2018年美国麻省理工大学在评选全球突破性技术时，将“智慧传感城市” 列为十大最具代表性的技术之一，

说起“智慧城市”，你知道未来十年，它将消耗多少个传感器吗？答案是：400亿个，是不是超出大家的想象？

其实传感城市还不是传感器的终极应用，万物互联才是，专家一致将智能传感器看做互联的基石，

想要互联就需要网络的世界与现实世界实现连接，而传感器就是连接的桥梁，这也是我们普通人的一个机会，谁支配了传感器，谁就支配了未来。

好了，我是熊猫，我们下期见。

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占据手机影像传感器半壁江山，索尼IMX系列都有哪些型号？

如今的手机整体拍照水平相比两三年前已经有了长足的长进，别的不说，至少现在千元机的拍照表现也基本合格了，旗舰手机的拍照表现已经非常让人满意了。这其中除了厂商们不断的优化，最主要的还是手机影像传感器的不断进步，毕竟CMOS传感器是最核心的成像原件，没有好的底子，再好的优化也是白搭。而说到手机影像传感器就不得不提到索尼打发的IMX系列。在如今的手机市场上，索尼的IMX影像传感器几乎占据了半壁江山。但是索尼的IMX系列传感器型号众多，参数也各有不同，它们之间到底有何区别，性能又孰强孰弱？今天，小雷就来给机友们科普一下。

1200万像素级别

IMX378

IMX378拥有1200万像素，最大特点在于它拥有1/2.3英寸的超大尺寸！这已经是目前为止手机上所使用的最大的CMOS传感器了。那么，1/2.3英寸是个啥概念呢？简单的说，它的大小和普通数码相机完全一样。它的对角线尺寸为1/2.3英寸(7.81毫米)，相比iPhone 6S Plus大了59％，同时单个像素尺寸为1.55微米，进光量相比iPhone 6S Plus大了61％。由于它的单位像素尺寸较大，所以搭载IMX378传感器的手机一般夜景成像都比较好。另外，IMX378还支持PDAF相位对焦技术。采用IMX378的代表机型有小米5s和Google的Pixel系列。

IMX260

这是一颗三星为旗舰手机Galaxy S7定制的CMOS传感器，时至今日，它也是三星独享。IMX260的尺寸为1/2.5英寸，虽不及IMX378，但是在手机传感器中也属于“大个头”。IMX260的单位像素像素尺寸为1.4微米。但IMX260的独门绝技是其采用了Dual Pixel全像素双核对焦功能，该功能可以看作是PDAF相位对焦的终极进化版，对焦速速快到没朋友！不信机友们去看看Galaxy S7逆天的对焦速度吧。当然Galaxy S7“夜视仪”这个称号也足以证明IMX260强悍的性能。

IMX258

IMX258的总像素为1300万，是一块定位相对低端的CMOS传感器，它被许多入门级千元机所采用。IMX258的传感器尺寸仅为1/3.06英寸，在手机传感器中算是比较小的。因此，它的单位像素尺寸仅为1.12微米。好在它依旧支持PDAF相位对焦功能，对焦速速还算可以。不过总体而言IMX258的画质表现平平。代表机型有魅族的魅蓝E和360 N4s。

IMX386

IMX386是魅族找索尼定制的一颗CMOS传感器，主要用于魅族的中高端机型。传感器尺寸为1/2.8英寸，单位像素尺寸为1.25微米。这样的参数在IMX家族中中规中矩，这颗CMOS支持PDAF相位对焦，同时采用索尼最新的DTI像素隔离技术，可以有效减少相邻像素之间的窜扰。目前IMX386仅魅族一家在使用，从实际成像画质来看，魅族把这颗CMOS调教的还不错，至少比MX4上用的2000万像素的IMX220好多了。

iPhone定制传感器

苹果iPhone所采用的CMOS向来都是苹果找索尼专门定制的，具体型号我们不得而知，但是从苹果官方给出的参数，我们可以大致推算出它的参数，首先，其拥有1200万像素，支持PDAF和DTI技术。而苹果官方宣称，它的单位像素尺寸为1.22微米。因此小雷大致算出iPhone 7的这颗定制传感器尺寸为2.93/1英寸。从参数上看，这颗CMOS并不是非常出彩，但得益于苹果优秀的算法，iPhone 7的拍照水平还是非常高的。

1600万像素级别

IMX298/398

IMX298作为去年最热门的CMOS传感器之一，该传感器在华为Mate 8上首发，之后被各家旗舰机型大量采用，包括小米5、努比亚Z11等。IMX298的传感器尺寸为1/2.8英寸，单位像素尺寸为1.1微米，支持PDAF和索尼DTI像素隔离技术。IMX298是一款各方面都非常均衡的传感器，虽然没啥亮点，但也没啥短板。而IMX398则是OPPO找索尼定制款的IMX298升级版，主要是把原有的PDAF相位对焦升级为全像素双核对焦，其对焦速度上追平了IMX260。其它参数与IMX298一致。

IMX234/240

IMX234是一款非常老的CMOS传感器了，但凭借着不错的性能，IMX234直到今天仍有不少厂商在使用，例如LG G5。相比IMX298，IMX234虽然同为1600万像素，但它拥有更大的1/2.6英寸的尺寸。其单位像素尺寸也增加到1.12微米。应该说，IMX234是一款不错的CMOS，但由于发布年代较早，因此，它并不支持相位对焦技术。而IMX240就是在IMX234的基础上补齐了这一短板，但IMX240为三星Galaxy S6的御用传感器。

2000万像素级别

IMX220/230

IMX220/230这颗CMOS主打高像素，但由于高像素会拖累成像速度，在成像速度方面会有所牺牲，所以在拍照体验上不是特别的好。由于这款CMOS发布很久了，所以现在基本上很少有厂商采用了，其拥有1/2.33英寸的尺寸，这个尺寸并不算小，但是2070万的像素过高，导致IMX220的暗光成像画质很一般，其单位像素尺寸仅为1.12微米。而IMX230相比IMX220基本参数变化不大，像素提升至2100万，增加了相位对焦功能，其它没啥变化。

IMX318

索尼近日发布的IMX318传感器可谓是索尼的最新旗舰传感器，这颗传感器有着仅为1/2.6英寸的大小，总像素达到2250万，配备了改进型的相位对焦技术。但缺点在于单位像素尺寸仅仅为1微米。代表机型有锤子M1等。

上面说了那么多参数，估计很多机友会觉得头晕，小雷整理了一个表格，供机友们直观的对比各个传感器之间的差距。

这么一对比各个传感器之间的参数差异一目了然。当然，小雷上面提到的这些传感器也并非包括索尼传感器全部的型号，只是列举了一些比较典型的型号，欢迎机友们在评论区补充。

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