2000字告诉你索尼的传感器到底牛X在哪

大家好我是大石。在如今微单相机大行其道的时代,索尼作为最早的全画幅微单厂家,也成为其最大受益者,赚的盆满钵满不说,其黑科技也是层出不穷。什么“背照式传感器”“堆栈式传感器”等等的技术在相机上都有应用,也是让人眼花缭乱。

最近也是有很多同学都在问它们之间的区别,既然如此今天咱们就来一期《实话石说》,聊聊这些传感器技术到底厉害在哪,区别有哪些,以及在相机上的应用到底有多大的效果。

首先为了让大家明白,咱们要先说说传统传感器,也就是前照式传感器

这种传感器CMOS是一个多层结构即传统FSI结构。自上至下依次为微透镜(Micro-lens)、彩色滤光镜(Color Filter)、电路层(Wiring Layers)和光电二极管(Photodiodes)。这种结构的特点就是当光线射入像素,经过了片上透镜和彩色滤光片后,先通过金属排线层,最后光线才被光电二极管接收。

这就会存在一个问题,就是金属连接层会形成一个坑,从而限制了入光角度,它像一口井,而受光面在井底,因此这个结构被俗称为了“像素井”。井越深,井底的光线就越少,因为斜射的光线难以照射到井底,因此位于井底的受光面受光效率是不高的。

那么相对应的解决方法有很多,最常见的就是改良微透镜,让光线均匀的折射到井底,但是这种折射的效果毕竟达不到完美。所以这个时候背照式传感器就出现了,就是所谓的BSI结构。

其实结构简单说起来很好理解。就是把前照式传感器中的金属排线层和光电二极管的位置调换了一下,自上至下依次为微透镜(Micro-lens)、彩色滤光镜(Color Filter)、光电二极管(Photodiodes)和电路层(Wiring Layers)。

这样一来,井消失了,或者说最起码井变浅了,光线几乎没有阻挡和干扰地就下到光电二极管,而且可以接受更大角度的入射光,受光效率获得了质的飞跃,光线利用率极高。

这种设计理论上可以显著的提高成像质量,而在实际的应用中,优点主要在两个方面:

1.光电二极管可以接收到更多光线,能很大程度提高高感能力

2.有助于提高拍摄速度,实现超高速连拍、超高清短片拍摄等功能。

包括索尼的A7R3都是使用的背照式传感器,说道此处我特别想用少林足球里周星驰唱《少林功夫好》的旋律来歌颂下“索尼大法好呀~~真是好嘢~~~”

当然最近因为索尼A92的热度关系,之前的A9也被搬出来再次封神,大家最多提的就是A9是堆栈式传感器,那么相比于背照式传感器堆栈式传感器又是啥呢?

堆栈式传感器最初是索尼在其移动终端使用的,说白了就是手机摄像头。其实背照式和堆栈式传感器都是由索尼推出的,背照式的品牌名称叫“Exmor R ”,堆栈式的品牌名称是“Exmor RS”,从名字就可以看出,堆栈式传感器是背照式的一个升级版本。

在前面介绍背照式传感器的时候就说到了感光单元的基板上不全是受光区,还有相当大的面积是电路板。那么大家想想如果移除电路板,受光区就可以更大对不对?

于是新的设计就将电路板放到受光区下面,也就是将原来传感器里的信号处理电路放到了原来的基板上,这样在传感器芯片上重叠形成背照式传感器的像素部分,因为其堆叠的结构,这种设计,被称为堆叠式传感器也叫堆栈式传感器。

从结构上说,堆栈式算是属于背照式的一种,而这种结构的设计有很多好处,例如:

1.它增加了,每个单元的受光面积,受光面积大,受光多,光信号也强,理论对画质有很高的提升。

2.这种设计也可以应用在提高像素方面,因为即使小感光单元,受光面积依然可以保持不变,这就意味着在画质不下降的基础上,同样大的画幅上,可以得到更高的像素密度和总像素数量。

3.因为结构的改变,可以在原先传感器R(红),G(绿),B(蓝)三原色像素点的基础上,再加入W(白)像素点来提升传感器的画质、感光能力、弱光拍摄性能等。

说到这里你可能会感叹一句“卧槽、无情”,索尼拥有这样的传感器技术,那其他家相机不能买了呀。

其实不然,这种传感器的升级效果其实与像素密度有很大的关系,像素密度越高,结构改进的效果就越突出,反之亦然。为什么呢?我举个例子,像手机传感器感光单元非常小,它的像素井,井口狭窄,它的基板上的受光区占比小,因此通过这些结构改造,可以获得立竿见影的效果。

同样情况放在相机上,特别是全画幅相机上,有比较大的传感器,如果再是个像素不高的相机,那么感光单元面积就会比较大,像素井问题、受光区占比的问题都变得不那么突出了,因此并无法获得像小型传感器那么显著的效果,同样的情况下,提高制造工艺等其他方法,带来的效果可能会更明显。

这也是某个有自主传感器的相机厂家一直的策略。“任你有不断出新的千般技术,我自有效果差不多的低像素”。

不管怎么样,目前我们能看到技术的进步,这也是我们对未来相机发展的期望,我们还能做的什么呢?多搬砖、多攒钱吧,以后哪家好就买买买。

好了本期的《实话石说》就到这里了,大家不仅了解了传感器技术的区别,也了解了在相机应用上的作用。除此之外,大家还有什么器材问题可以留言哦,我会挑选比较有代表性的写文章与大家分享,咱们下期见。

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 151,829评论 1 331
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 64,603评论 1 273
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 101,846评论 0 226
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 42,600评论 0 191
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 50,780评论 3 272
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 39,695评论 1 192
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,136评论 2 293
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 29,862评论 0 182
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 33,453评论 0 229
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 29,942评论 2 233
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 31,347评论 1 242
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 27,790评论 2 236
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 32,293评论 3 221
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 25,839评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,448评论 0 181
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 34,564评论 2 249
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 34,623评论 2 249

推荐阅读更多精彩内容

  • 写在前面 本文原标题《以iPhone 6 为例介绍手机内置传感器 》,是我的《传感器》课程的课后大作业。说来之所以...
    继续海阔天空阅读 29,265评论 2 17
  • 你住的城市下雨了,很想问问你有没有带伞。但是我忍住了,因为我怕你说你没带,而我又送不了。 熬过异地,我们就结婚。 ...
    若离宝贝阅读 489评论 0 1
  • 虽然知道他在玩游戏不会回的很快但是还是会在一个点说了自己要睡了晚安然后等他的晚安回复才放下手机睡觉
    大家好我是美少女阅读 86评论 0 0
  • 11月23号网上爆料北京某幼儿园猥亵幼儿事件, 这是我2017年里听到的最沉重和匪夷所思的事件,“性侵”“虐童...
    一粟阿姨阅读 13,764评论 0 3