四色传感器 手机摄像头最好选择？ 点评索尼IMX214

手机摄像头最好选择？ 点评索尼IMX214

| 责编：商皛

IMX214这个名字想必大家已经听说很多次了，虽然看起来很复杂但是他却是索尼半导体产品中非常好记的一款，IMX代表着他采用了CMOS工艺制成，而214只是一个单纯的序列号而已。IMX214之所以被那么多人记住无非是因为众多手机厂商在自己的发布时把他拿了出来，当然同时出现的还有“世界最佳”的名头等等。那么这个世界最佳是否符合事实呢？就让我们往下看吧。

其实提到索尼IMX214笔者一直觉得是个有意思的事情，很显然现在全球工业化的背景下，一个厂商如果没有几十家世界知名的供应商那是不可能的事情。不过能把供应商大肆拿来宣传的也只有手机市场了，尤其是国内某些手机厂商的新品发布会，连续出现50个其他人的Logo，我只能说你们的关系真的是够好的。

锤子发布会上的IMX214

在这样的背景下，索尼IMX214被拿到台面上也就成了显而易见的事情，当然与他同时出现的还有诸如“最强”、“最优秀”、“最好”等等褒奖之词，不过现实总是很可惜，我拼尽全力在索尼官方的日语以及英语2种语言的文档中搜索，无奈索尼对于这类形容词真的很吝啬，这我就没办法了。当然了，索尼的吝啬并不会影响IMX214的地位，而今天的文章讲述的依旧是IMX214这款产品的事情。

到底什么是积层式传感器

说到IMX214就要说说什么是积层式传感器，积层式传感器又叫做堆叠式传感器，他是在背照式传感器基础上的一种改进工艺，按照不同人的说法，这已经可以算是背照式传感器出现后的第2，或者第3代工艺了，而他最大的优势就是集成度更高（因为大量电路放置在了底层），表面感光能力更强（也是因为大量电路放置在了底层）。至于他具体是什么，笔者觉得其实那不重要，而且我也难以在很短的篇幅内说清楚这件事情，所以我们就来谈谈他的特性好了。

积层式传感器的官方结构说明

事实上现在的积层式传感器还分为2类，一类是采用了积层式的表面结构设计，具备更好的灵敏度（也就是感光能力），他仍然以IMX为开头，先后2款1300万像素产品IMX135以及IMX214都属于这个东西。而另一类积层式以ISX为开头，目前曝光的产品为ISX014，他最大的特点就是在底层加入了完整的处理器（ISP），也就是我们只需要加入简单的接口电路，就可以直接读取到完整的照片。前者是现在的商业化主流，至于后者目前还在观望当中。

积层式传感器开始使用了RGBW四色设计

最早的积层式传感器采用了RGBW的四色设计，这种设计对于传感器整体的信噪比提升是很有意义的，但是却会造成部分颜色信噪比过低，所以量产的积层式传感器全部采用了标准的RGB拜耳阵列设计。所有的积层式传感器全部是由背照式传感器结构改进而来的，所以所有积层式传感器都是背照式传感器。总的来说，积层式传感器是一种改进结构的传感器，感光部分所占比例更大，底层扩展能力强，是目前最为复杂，也是最为先进的传感器形式，但是注意，这并不代表着他有多好。

IMX214到底比IMX135强在哪

然后我们来说说IMX214相比上一代产品IMX135到底强在哪了，首先在技术层面上，IMX214并没有什么明显高于IMX135的地方，虽然IMX214采用了全新的色彩滤镜工艺以及后端电路，但是在感光材料部分，IMX135与IMX214使用的是几乎一样的工艺，再加上IMX135已经是当时最先进的工艺，这也就意味着IMX214的理论画质（信噪比、灵敏度等等参数）只可能微弱的领先IMX135。

IMX214提供了更好的HDR效果

那么IMX214真的是没有进步嘛？显然是不可能的，他最大的进步就在于后端电路（读出电路）的改进，上一代产品IMX135只能实现1080P分辨率，每秒钟30帧的输出能力，也就是刚好满足全高清的标准，而这一代产品IMX214却可以实现高达1300万像素（1080P每秒钟只有207万像素）每秒钟30帧的输出，更可以轻易满足4K标准的每秒钟30帧以及1080P标准的每秒钟60帧的采样能力。虽然4K仍然是个可望而不可即的东西，但是采样4K视频，输出1080P可以让视频清晰度拥有极大的提升。

IMX214提供了更高的采样能力

除了采样能力以外，IMX214仍然有着不少其他方面的提升，比如全新的滤镜结构（缩短了滤镜与感光电路部分的距离，日文低背化结构）让传感器对于侧面来光的敏感度提升了接近10%的数字，全新的读出算法让HDR模式下的分辨率有了极大的提升。总而言之IMX214极大提升了采样效率，而且也改善了不少细节上的东西，但是这些都改变不了这款产品只是一个小改进型号，仅此而已。

IMX214真的是最强吗

这里边我们就又回到了一个问题，IMX214真的是最强吗？毫无疑问，他采用了目前传感器当中的最尖端技术，目前量产的所有传感器在工艺水平上全部逊于这款产品。而且IMX214符合目前手机产业的绝大多数主流需求，对于4K视频、HDR这种“新鲜玩意”也有非常全面的支持，就这点上来讲很是不错。

传感器的面积非常决定画质

但是他仍然有一个硬伤，那就是传感器面积过小，无论这款传感器有多么的优秀，他的单位像素尺寸仍然仅有1.12μm，他的传感器整体面积仍然只有1/3寸那么大。如果他要与1/2.3寸的主流小型相机相抗衡，那么他每个像素的感光能力需要比大尺寸产品高60%，换算成年代工艺大约是6年。而现在新品相机谁会使用6年前的传感器呢？

手机受限于镜头厚度传感器很难做大

所以说IMX214不是最强的，因为他的面积只有1/3寸，这也就意味着他的画质只能在特定条件下接近1/2.3寸的产品，而永远不可能超得过。再加上手机行业本身在影像技术方面不够成熟，后期算法对于画质的影响颇为巨大，所以说IMX214的画质绝对算不上优秀。不过我们也得承认IMX214是目前采样能力最强，功能最为全面的传感器，只是画质仍然有些缺失而已。

到底有谁在画质上比IMX214强

既然说了IMX214不够好，那我就得说说谁比较好了，虽然大家都以拍照作为自己的宣传点，但是真正在拍照上有优势的手机并不算多，在结论这一页我们来说一说到底有什么手机真的在拍照方面有硬优势。而所谓硬优势，就是传感器面积要比一般手机大一些。他们分别是苹果iPhone5s、诺基亚808、诺基亚1020、诺基亚1520、索尼Z1、索尼Z2、金立E7、三星S4 Zoom、三星K Zoom、IUNI U2。

诺基亚808绝对是拍照神器

这些产品当中最差也使用了来自OmniVision的1600万像素1/2.3寸背照式CMOS传感器（iPhone5s的特规产品除外），而最好的808传感器尺寸高达5/6寸，如此的尺寸优势自然会让很多小相机感觉到汗颜，对于那些1/3寸的传感器来说更不是问题了。所以说如果亲们真的想要一台拍照足够好的手机，还是在以上这份名单当中选一个吧。当然我们不能否则IMX214本身是个很优秀的产品，但是今天笔者必须说，采用这款传感器的产品往往不会太大，但是永远到不了优秀的水平。

三星GALAXY K Zoom则提供了很大的便利

最后笔者要说的是，手机摄影最大的价值在于它的便利性，按照目前技术发展的进步速度来看，手机的画质想要追上目前的入门级单反，大概需要30年左右的时间，但是被抛弃的永远只可能是单反，对于照片来说，分享才是重中之重，手机摄影之所以能够大行其道正是因为他的快速便捷的分享，而不是他真的有多出色，IMX214的确是个代表画质的好符号，至于世界最佳什么的，就让我们一起忘了他吧。

附：堆栈式传感器 别逗比了

其实这里的内容已经和传感器本身没关系了，需要说的是，“堆栈”式传感器，长久以来我们一直对这个产品这么称呼，就如同他的日文名字：積層型CMOS，英文名字：Stacked CMOS一样。但是他真的应该叫做“堆栈”式传感器嘛？说到这个问题我们自然就要从什么是“堆栈”说起。

基层是传感器日文资料

堆栈其实是2个东西，他是计算机语言里边的2种数据结构，堆、栈，此外这2个词用在一起的时候还有一个特殊的意思，那就是一种“单向进出，先进先出”。生活中的堆栈颇为常见，最典型的就是我们每天都要乘坐的电梯，当然了中国的电梯往往比较宽，足以2个人同时进出，所以也就无法形成堆栈了。

基层是传感器英文资料

很明显堆栈只能是一种东西，或者是一种行为，他根本无法作为形容词去描绘任何东西，不过堆栈的英文很恰好就是stack，stack与stacked的关系大家都知道，再加上堆栈这个词拥有无比高大上的计算机含义，所以在某一次意外的发布会当中，这个词就流传开了。事实上在索尼之后发布的仅有一些官方文档当中，他们只把这类型传感器称之为“堆叠”式传感器，“堆栈式传感器”这个名字从未出过过。

基层是传感器最早的中文消息

其实这件事情笔者也很羞愧，毕竟我也有差不多1年的时间这么称呼过他，能让我发现这个问题也是非常非常的巧合。在这里我非常抱歉将错误的信息传达给那么多人，作为一个媒体人如此的失职实在是有愧我们的职业，我也希望大家从此不再使用这个错误的称呼去叫他。

索尼IMX214是一个最近被频繁提起的名字，在我们今天的文章当中，我们就来说一说这个产品到底有什么神奇。

商皛

型号太多分不清 盘点索尼IMX2系CMOS

在上周三笔者发表了一篇文章对最近崭露头角的索尼IMX230进行了详细的解析。这块CMOS已经在荣耀7、乐视乐Max等产品上得到了应用，有希望得到更大规模的普及。不过在留言中笔者看到有网友表示分不清IMX220/230/240等CMOS型号间的差异，为此笔者尽力搜索到了一些资料，今天的文章就来给大家释疑。

盘点索尼IMX2系CMOS

从2014年下半年开始，IMX2系CMOS开始全面铺货，多款名称相差无几的CMOS让不少人难以分辨。下面就以各自的规格参数为依据介绍一下索尼IMX214/220/230/234/240/278几款CMOS的不同特性。如果您是个急性子，这里贴出本文最重要的结论可以直接查看，如果您不着急，几页文章而已看看总有收获。

在2013至2014年上半年手机行业使用的索尼IMX系列CMOS还是以IMX135和IMX179为主，前者的代表机型有LG G3、三星Note 3等等，而IMX179的代表机型则有Nexus 5和华为P7（前置）等。而在去年夏季，IMX2系CMOS开始了大规模的商用，首先到来的便是IMX214。

热门IMX214/高画质IMX220

作为IMX135的升级型号，IMX214的首秀是2014年3月发布的OPPO Find 7，而巧合的是IMX135的首秀正是2012年底发布的OPPOFind 5。IMX214与IMX135相比不少参数没有变化，CMOS面积等同，均为1/3.06英寸，有效像素也都为1313万，单位像素大小也都是1.12μm。

IMX214/IMX135参数对比（图片来自索尼Global ）

二者的区别在于，相比IMX135，索尼对IMX214的结构进行了微调，适当减少了微透镜与感光二极管之间的距离，使得IMX214具备更高的集光效率，使其具备更好的低光拍摄效果。此外在视频拍摄方面IMX214的优势可谓明显，支持30帧每秒的4K分辨率视频拍摄，而1080p全高清视频的拍摄帧数也由IMX135的30帧每秒提升至60帧每秒。

相比IMX135，IMX214在HDR模式下能呈现更多细节（图片来自索尼Global）

虽然在CMOS面积方面没有增大，但索尼IMX214在细节的工艺设计上仍然做出了有利于优质图像输出的改进，而在视频方面也终于增加了对4K视频拍摄的支持，可以说提升还是较为明显。这也使得大批国产手机应用了这块CMOS，包括vivoXshot、小米手机4等等。

说完了IMX214我们来看看IMX220吧，提到IMX220就不能不说到索尼Z系列万年不变的2070万像素，从索尼Z1到Z3，三代产品都是2070万像素的CMOS，但只有索尼Z3确认使用了这枚IMX220。除了索尼以外，去年9月发布的魅族MX4也使用了这块CMOS。

魅族MX4搭载了IMX220感光元件

IMX220的像素值达到了当时惊人的2070万(有效像素2080万)，CMOS尺寸同样增大到与卡片机相同的1/2.3英寸，单位像素大小1.2μm，可输出5264*3960分辨率的图像，硬实力来说明显胜过IMX214。

IMX220可以实现全尺寸每秒12张的连拍速度，可拍摄高感光度、低噪点的图像并具备高速处理能力。至于高感光度的话顺便说一下索尼Z3能实现高达12800的ISO，这已经超过了不少老款专业相机，当然受制于CMOS面积，画质无法与其相比。

产品：P8（GRA-UL10/高配版/双4G）华为手机

3相位对焦IMX230/冷门IMX234/240

相位对焦IMX230/冷门IMX234/240

至于IMX230上周笔者刚介绍过，它是2014年11月面世的新型号产品，有效像素2100万，CMOS面积相比IMX220稍小为1/2.4英寸，单位像素大小1.12μm，从这些参数来看它的成像水平理应稍弱于IMX220。

相位对焦相比反差对焦，行程缩短速度加快（图片来自蜂鸟网）

IMX230的最大亮点莫过于对相位检测自动对焦的支持。根据索尼官方介绍，IMX230最多支持192个自动对焦点，即使拍摄较高速运动的物体也不容易出现过去常见的拖影。而其支持的相位对焦通过预留的遮蔽像素点实现精确对焦，避免了反差对焦中镜头的反复移动，对焦行程短了很多，对焦过程爽快不犹豫。

IMX230相比IMX135在视频HDR画质上有明显改善（IMX135在视频HDR模式下有效像素减少3/4，图像来自索尼日本）

此外，IMX230继续支持视频HDR摄录，但分辨率提高到4K（4096*2160）的水平。与静态图像一样，视频HDR同样能调整高对比度环境下的明暗反差，让暗处展现更多的细节。目前仅有乐Max和荣耀7使用了IMX230，但高画质+快速对焦的特性令它有希望成为接替IMX214的热门产品。

接下来说说一个相对冷门的型号——IMX234，有关这块CMOS笔者在索尼Global、索尼日本的官网上都没有找到产品文档，仅从一些渠道了解到其部分参数。包括1600万的有效像素、1/2.6英寸的CMOS面积和1.12μm的单位像素大小。目前，这块CMOS在LG G4以及努比亚不久前发布的Z9、Z9 Max和Z9 mini上得到了应用。

nubia Z9内置1600万像素IMX234 CMOS

索尼IMX240同样是一个相对冷门的感光元件型号，笔者也没有找到与之相关的详细介绍。目前掌握到的是它的基本参数与IMX234完全一致，1600万的有效像素、1/2.6英寸的CMOS面积和1.12μm的单位像素大小。但它的商用时间要比IMX234早得多，去年9月发布的三星Note 4和今年初发布的三星S6都内置了这块CMOS。

RGBW四色架构IMX278/结论

最后呢，来看看这几款CMOS中“最年轻”的一个型号——IMX278。它在笔者写这篇文章的当天上午还找不到任何参数配置，惊喜的是在7月21日下午索尼Global更新了它的详细参数。

7月21日索尼更新了IMX278的产品文档（图片来自索尼Global）

IMX278的CMOS面积比之前提到的几款要小得多，只有1/3.06英寸，像素值1300万，单位像素大小1.12μm。这块CMOS在半个月前还是华为P8全球独一份，说成“索尼为华为P8定制的CMOS”都不为过，不过随着OPPO R7 Plus的上市，这个名号不复存在。

IMX278的RGBW传感器（图片来自phonearena）

但IMX278的一点特征是叫得响的那就是RGBW四色传感器。通俗点说大多数手机传感器在感光元件顶部会有一个滤色滤镜，不同的滤光区只会允许一种色彩的光线通过，这样会导致光线信息的损失。而IMX278则在传统的滤色镜上增加了无色的滤镜区域，令CMOS可以接收到更多的外来光线从而提升暗光拍摄表现。顺便说一下这项技术其实在摩托罗拉的一些产品中已经有过了，只是叫法不同而已（Moto称之为Clear Pixel技术）。

到这里我们有必要给这几款CMOS的画质排个序了，如果只考虑画质第一要素也就是CMOS面积的话，IMX220＞IMX230＞IMX234=IMX240＞IMX214=IMX278 。话说回来，一款手机的成像水平不仅仅取决于CMOS本身，调校能力、ISP等因素也十分关键，因此上面的排序做个参考就好，并不能完全确定某几款手机的成像表现。

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