焦點(diǎn)之外
內(nèi)置ADC、BSI、stacked structure都是CIS常規(guī)套路，索尼能做到三星、Omnivision也能做到，索尼想要超越對(duì)手，自然要在其它方面下功夫，我們能一些零碎的信息中看到索尼這方面的努力。
IMX204是一塊索尼于ISSCC 2015披露的CIS，官網(wǎng)產(chǎn)品列表亦有其信息，但卻未有市售相機(jī)采用該傳感器。在指標(biāo)上IMX204并不突出，Exmor RS，1/1.7英寸，20MP像素，全像素讀取速度30fps，其真正過(guò)人之處在于其它方面——“New is the DOUBLE single-slope ADC for every column， located on the second layer of silicon. So every pixel can be converted into the digital domain twice and in parallel， resulting in a double sampling of the data. If the timing of the ADCs is done right， a gain of 3 dB can be realized （= to the theoretical calculation）。 In this configuration of multiple sampling， the resulting noise level is 1.3 electrons for a gain of 27 dB. ”
這是索尼首款提到雙ADC的CIS，雙ADC不是什么新鮮技術(shù)，我們甚至看過(guò)了大量采用雙ADC拍攝影視作品——采用Alexa拍攝的《唐頓莊園》、《權(quán)利游戲》、《美國(guó)隊(duì)長(zhǎng)》、《荒野獵人》、《地心引力》……Alexa是ARRI在2009年推出一款電影級(jí)攝像機(jī)，其搭載的ALEV III傳感器采用了雙ADC技術(shù)，也就是雙增益結(jié)構(gòu)。每個(gè)像素?fù)碛?個(gè)獨(dú)立的信號(hào)通道連接兩組不同的ADC，一個(gè)通道讀取14bit高增益信號(hào)，另一個(gè)通道讀取14bit低增益信號(hào)，最后通過(guò)處理器合成出一個(gè)16bit高寬度畫(huà)面。至Alexa發(fā)布至今其寬容度從未被一款量產(chǎn)相機(jī)、攝影機(jī)超越，它能在全感光度范圍下實(shí)現(xiàn)14stops寬容度，極限寬容度超過(guò)15stops。IMX204采用雙ADC很可能是為了提高寬容度，也有可能是進(jìn)一步提高讀取速度，以目前信息來(lái)看很遺憾是更傾向后者。
從布萊斯·拜爾注冊(cè)專(zhuān)利到今天整整是四十時(shí)間，拜爾陣列一直是CIS實(shí)現(xiàn)捕捉彩色圖像的主流方案，然而近年來(lái)出現(xiàn)了不少新濾鏡陣列以求取代老舊的拜爾陣列。索尼在NAB 2011上亮相了 F65電影級(jí)攝像機(jī)，其CIS為Super35格式，像素20MP，采用了全新的Q67——看起來(lái)像個(gè)傾斜了45°拜爾陣列，索尼表示Q67能實(shí)現(xiàn)更高效的插值采樣，只要20MP即可實(shí)現(xiàn)8K分辨率。不過(guò)Q67僅F65一家再無(wú)分店，F(xiàn)65市場(chǎng)占有率也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于后來(lái)F55。
在去年發(fā)布的華為P8手機(jī)上采用的IMX278是索尼對(duì)改進(jìn)拜爾陣列又一次改進(jìn)，在傳感器上采用了R、G、B、W四種濾鏡來(lái)捕捉彩色圖像。無(wú)獨(dú)有偶，IMX278僅在P8亮相，再無(wú)其它手機(jī)使用。從技術(shù)層面上說(shuō)，用什么顏色濾鏡捕捉彩色圖像更多屬于ISP、屬于軟件算法問(wèn)題，制造不同顏色濾鏡對(duì)CIS制造并無(wú)多大技術(shù)難度可言。
結(jié)語(yǔ)
經(jīng)過(guò)十年發(fā)展，索尼總算把主流傳感器技術(shù)應(yīng)用到大小尺寸CMOS圖像傳感器之上，沒(méi)有出現(xiàn)所謂的“黑科技”，其結(jié)果是多方面的。在移動(dòng)領(lǐng)域，索尼眼前不存在實(shí)力超強(qiáng)勁的對(duì)手，憑借著不錯(cuò)的性能、價(jià)格，能夠獲得很好的市場(chǎng)占有率，但利潤(rùn)率有限，現(xiàn)在面臨著巨大的挑戰(zhàn)——地震致CIS減產(chǎn)會(huì)造成三星等乘虛而入。
在相機(jī)層面，CIS銷(xiāo)售數(shù)量雖不如前，但瑞薩退出、東芝被收購(gòu)，即使佳能、松下尚在，已沒(méi)有一家日本CIS供應(yīng)商能正面挑戰(zhàn)索尼的地位了。對(duì)于抱團(tuán)只用日本傳感器、日本處理器的相機(jī)廠商來(lái)說(shuō)，這絕對(duì)是一個(gè)噩夢(mèng)，索尼自從擁有了從上游影響相機(jī)市場(chǎng)的能力，大家只能含著淚繼續(xù)用IMX094，說(shuō)不定現(xiàn)在尼康在后悔沒(méi)有把東芝半導(dǎo)體部門(mén)收入囊中。
而在高端領(lǐng)域，恐怕Teledyne Dalsa、ON Semiconductor、e2v還是對(duì)索尼報(bào)以呵呵一聲，索尼十年努力不過(guò)讓自己剛剛觸摸到門(mén)檻而已。