索尼imx传感器那个最好 索尼IMX型号传感器大盘点 谁是成像之王
索尼IMX型号传感器大盘点 谁是成像之王
目前索尼在手机摄像头传感器的市场上几乎处于统治地位，基本大部分的旗舰手机都采用索尼的相机传感器，但由于目前包括索尼、OminiVision、三星这些传感器厂商的命名比较混乱，每一款产品的数字型号让普通消费者无从知晓其具体的含义，像IMX214、IMX298、IMX378等等型号究竟有何差距呢？本篇文章就来解析一下索尼各个传感器的差别。
什么是像素
介绍传感器之前，首先要了解一下什么是像素。相当大的一部分用户群体认为，像素是组成屏幕的一个个小点点，像素越高拍照效果越清晰，成像也就越好。这种理解是错误的，像素仅仅只是分辨率的尺寸单位，而不是画质，例如某手机商家大力宣传像素提高到1400万，意思也仅仅是“用我家手机拍出来的照片可以洗两三米那么长”罢了。
感光元件的重要性
那到底画质和什么有关呢？几个重要的因素：镜头的材质和结构设计、光圈类型、内部软件图像算法、更重要的也就是本篇要讲的：感光元件的大小。
感光元件从字面上看，和光有关系，画质的好坏取决于感光元件捕捉到的光子多少来决定，感光元件越大，可捕捉的光子越多，感光性能越好，能够带来更细腻的画质，分辨率自然就越高。而为什么说和像素的多少和画质无关呢？
这里可以把感光元件理解为承载像素的一个载体，有一支能写一万个字的笔，拿它写在一张小名片上，很挤，写在一张A4纸上，很宽敞。载体越大，性能也越好。同样，在两张A4纸上写字，字写的特别大，写不了多少就写满了，反之字写的很小，会写的特别多，字与字之间相对也十分拥挤。 像素也一样，在感光元件面积一定的情况下，像素越高，pixel size（单个像素尺寸）就越小，理论上图像的噪声越大，动态范围幅度更小，并且可能受到弥散圆的影响，即像素之间的互相影响。
理论上Pixel Size（单个像素尺寸）越大成像
反之，pixel size越大，图像的噪声和动态范围也就可以控制的更好，而且受弥散圆的影响也更小。苹果此前一直采用800W的低像素，很大的原因就是为了保持大pixel size。
再举个例子：一共有一百个人，住在一个50平的小草屋里，很挤，住在一个8000平的大城堡里，很宽裕，两个房子都可以住得下100个人，如果你要从字面上“能住一百个人的房子”是判断不出这个房子的大小的。
这也是为什么苹果的800W像素比其他1200W像素的手机拍照效果要好，500W像素的单反照样秒杀1600W的手机相机，很大的原因就是因为它的房子（感光元件）大，并且它住的人（pixel size）也够大够胖，把房子撑起来了。
全画幅感光元件与手机感光元件面积对比
现在大部分手机常见的CMOS像素尺寸为1.12微米，而作为单反相机的D800像素尺寸是4.88微米，感光元件更是大于手机数倍。
像素的尺寸不是固定的，它的排列顺序也不唯一。 例如普遍的RGB子像素排列、RGBW技术排列、Pentile排列等等，这种排列方式的改变也可以提高画面的分辨率和拍照体验，但更重要的还是取决感光元件的大小。
像素的几种排列方式（图片引自百度百科）
感光元件是相机的核心，也是关键的技术，目前主要有两种感光元件：一是CDD（电荷耦合）元件；另一种是CMOS（互补金属氧化物导体）器件。虽CCD成像更为优异，但只有少数几个厂商例如索尼。松下等掌握这种技术，而且其制造工艺复杂，价格成本昂贵，而CMOS的制造成本和功耗要低于CCD不少，所以如今的大多数摄像头生产厂商采用的是CMOS感光元件，并且它被看作是未来的成像器件，手机上的传感器也全部属于CMOS感光元件。
得知了影响画质的因素，再来比较索尼IMX传感器孰强孰弱一目了然，虽然结构上的升级可以在对焦速度、噪点控制、以及色彩表现上略有升级，但是其关键因素还是要比较CMOS尺寸的大小。
SONY CMOS规格天梯图
从天梯图来看，小米5S及Google Pixel配备的索尼IMX375传感器在CMOS尺寸上具有绝对的优势，单位像素面积也大，尽管只有1200万像素，成像效果理论上依旧要优于下面型号的手机。
IMX378和其他型号面积大小对比（图片引自中国经济网）
但小米5S并非目前CMOS尺寸最大的智能手机，例如2012年MWC上诺基亚发布的一款具有4100万像素卡尔蔡司摄像头的手机808 PureView，该机CMOS传感器达到1/1.2英寸，可以说是震撼全球，2014年9月，松下在德国Photokina 2014展会上发布了当时最强的手机摄影王者——Lumix CM1，其传感器尺寸更是达到了前所未有的1英寸的“变态”级别，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（图片引自phonearana）
看完本篇文章相信你对CMOS和像素之间的关系有了更进一步的了解，当然手机成像也离不开光圈大小、镜片质量以及软件处理等因素。当你在观看某智能手机新品发布会，又听到主持人高喊：这次的新品像素又提升到XX千万时，可以理直气壮的说“几千万又怎样，谁知道你的‘房子’有多大呢？”
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。
无所不能的供应链思维
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
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