聊聊索尼IMX214感光器
夏昆冈 于 2015.01.23 01:36:05 | 源自:www.soomal.com | 版权:原创 | 平均/总评分:06.56/295

相比2013年,2014年手机的整体成像水平又再次大步前进,主要原因之一就是大部分中高端机型配置了索尼的第二代堆栈式感光器——IMX214,IMX214极大的推动了摄像头的进步,索尼功不可没。

这里我们先简单的了解一下什么叫堆栈式。最原始的的感光器的感光单元结构,它从上至下的层分布为微透镜、色彩滤镜、金属连接层、基板的受光面,这种结构存在一个问题,它的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”。对老结构改良的结果就是出现了背照式,对应的英文是Backside illumination,缩写为BSI。它的结构特点是将金属连接层放置到了基板的下面,这样一来像素井井变浅了。它直接的好处就是可以接受更大角度的入射光,受光效率获得了质的飞跃。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。如果移除电路板,受光区就可以更大,于是新的设计就是将电路板放到受光区下面,形成堆叠的结构,这种设计,叫做Stacked,中文名叫堆栈式。堆栈式可以看做是背照式的一种,但背照式的则不一定是堆栈式。

IMX214是第二代堆栈式感光器,上一代是IMX135,当时我们也写过一篇相关文章,有兴趣的可以看看《聊聊索尼1300万堆栈式感光器 》[作者:夏昆冈 ] ,IMX214的改进在哪些地方呢?

这张表的数据来自索尼官方,两者物理尺寸参数几乎一样,总像素和电压有小幅差别。改进主要来自结构微调,通过更好的工艺,降低了微透镜与受光面之间的距离,简单的说就是像素井变得更浅,也意味着可以接受更大角度的入射光线以及更高的受光效率,它可以与大光圈镜头更好的配合。这些改善,理论上能提高信噪比,表现到成像上的现象就是,更少的噪点。这在实际应用中表现得很突出,基于IMX214的手机普遍具有更好的弱光表现,明显优于上一代的IMX135,可用感光度由ISO400提高到了ISO800左右。新的工艺还改善了像素单元之间的相互干扰,让画面解析力更好,但这个特性需要配合优质的镜头才能实现。理论上,这种改进还能带来更轻薄的设计,但这个特性在实际的摄像头应用中表现得并不是很突出。

IMX214另一个重要的改进是数据带宽的大幅拓宽,4个MIPI CSI-2数据通道,每个通道最大带宽可达1.2Gbps。它具有更高的全尺寸连拍速度,可达30FPS,这代表了多帧合成技术的应用会变得更加容易,通过优质的合成技术,可以再进一步的提升画质。数据带宽的拓展在视频中也得到了体现,FullHD视频拍摄由30FPS提高到了60FPS,也开始正式支持4K@30FPS视频的拍摄。另一个数据没有公开,但在实际使用中能明显感受得到,那就是实时采样速率的提升,体现在对焦速度的明显提升。对焦速度和感光器实时采样帧率有何关系?到目前为止,手机摄像头的对焦方式还是以反差对焦为主,我们在《快速反差对焦的秘密 》[作者:夏昆冈 ] 一文中提过反差,实时采样速率是快速的反差对焦的必备条件之一。

制造商=VIVO;型号=VIVO XSHOT;焦距=5毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/143秒;日期=2014.05.25 18:43:54
制造商=VIVO;型号=VIVO XSHOT;焦距=5毫米;感光度=ISO130;曝光时间=1/33秒;日期=2014.05.22 18:22:10
制造商=VIVO;型号=VIVO XSHOT;焦距=5毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/2518秒;日期=2014.05.27 09:57:38
制造商=VIVO;型号=VIVO XSHOT;焦距=5毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/967秒;日期=2014.05.29 20:01:20
制造商=VIVO;型号=VIVO XSHOT;焦距=5毫米;感光度=ISO700;曝光时间=1/33秒;日期=2014.05.30 21:19:48
制造商=OPPO;型号=FIND7;焦距=4毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/352秒;日期=2014.05.05 14:48:47
制造商=OPPO;型号=FIND7;焦距=4毫米;感光度=ISO800;曝光时间=1/17秒;日期=2014.05.05 20:01:13
制造商=OPPO;型号=FIND7;焦距=4毫米;感光度=ISO1100;曝光时间=1/14秒;日期=2014.05.05 20:09:56
制造商=XIAOMI;型号=4IM;焦距=4毫米;感光度=ISO300;曝光时间=1/100秒;日期=2014.08.12 17:40:51
制造商=XIAOMI;型号=4IM;焦距=4毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/1018秒;日期=2014.08.06 17:28:21
制造商=SMARTISAN;型号=SMARTISAN T1;焦距=4毫米;测光模式=区域;感光度=ISO250;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/25秒;曝光程序=程序模式;场景类型=7;日期=2014.08.09 13:16:48
制造商=SMARTISAN;型号=SMARTISAN T1;焦距=4毫米;测光模式=区域;感光度=ISO50;曝光补偿=0.0EV;曝光时间=1/250秒;曝光程序=程序模式;场景类型=人像;日期=2014.08.12 15:09:14
制造商=ONEPLUS;型号=A0001;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO100;曝光时间=1/4166秒;日期=2014.07.12 14:16:44
制造商=ONEPLUS;型号=A0001;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO400;曝光时间=1/50秒;日期=2014.07.09 18:24:53
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO100;曝光时间=1/101秒;日期=2014.09.08 18:45:06
制造商=NUBIA;型号=NUBIA Z7 MINI;焦距=4毫米;光圈=F2.0;感光度=ISO500;曝光时间=1/33秒;日期=2014.09.18 14:22:11
制造商=VIVO;型号=VIVO X5MAX L;焦距=5毫米;感光度=ISO852;曝光时间=1/20秒;日期=2015.01.12 06:17:04
制造商=VIVO;型号=VIVO X5MAX L;焦距=5毫米;感光度=ISO100;曝光时间=1/163秒;日期=2015.01.12 09:01:18

由于出色的性能表现,IMX214迅速取代了IMX135成为中高端型号的标配。从第一款使用IMX214的OPPO find 7起,我们前后测试了10款基于IMX214的手机,而这只是IMX214机型的一小部分而已,市面上至不少于30款的手机在售,可见IMX214的认可度有多高。

我们前后使用IMX214机型拍摄了数百张样张,画质进步是明显的,这并不是替索尼背书,进步是实实在在的,不管是晴天户外还是弱光的室内,进步是全方位的,我们展示的这些样张,没有任何修饰,它们乍一看看上去已经像高档器材拍摄的一样了。使用IMX214的机型,大部分都配备了更大光圈的镜头,也使得这些机型对弱光环境更加适应,也差不多在2014年,手机弱光拍摄变得现实和易用,手机拍摄变得更加“全天候”适应。IMX214的优秀表现,让数码相机日子过得非常艰难。

通过大量的使用,我们也发现了一些问题,基于IMX214的机型普遍有一定的失焦率,就是莫名其妙的对不上焦,概率约5%-8%,有普遍性,极少数机型会低于这个概率。原因不明,但基本可以确定的是,这个应该可以通过算法修正,希望各厂商重视一下。弱光下失色表现得也比较明显,具体现象为颜色变淡,色彩饱和度大幅下降。其实这个问题IMX135也有,而失色问题与其采用的RGBW编码有关系,RGB是红绿蓝,而W就是白色亚像素,这是索尼在高感光度下降低噪点的一种手段,抑噪作用明显,但“失色”则成了副作用。

即便有问题,进步也是整体性的,索尼功劳卓著,但感光器只是木桶的一块木板之一,并不代表使用IMX214的手机,成像水平都一样,它们之间也存在很大的差异,IMX214并没有批次品质的差异,差异来自于配套算法,算法,却是消费者最容易疏忽的部分,其实它也是关键先生。算法的来源一般有几个来源,1、芯片方案商提供,例如高通、联发科;2、自行开发,基本上二次开发为主;3、购买第三方算法。通常来说,第二种类型会较多,成本较低且自主权较高,但目前国内这方面的开发水平还比较低,还需努力。如果你热衷于手机摄影,IMX214机型是完全可以考虑的,不过购买之前,最好参考一下算法来源以及实际表现,当然最好的办法就是来我大数毛看看样张了~~~

请评分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
03
我260多买的 太牛逼了 比之前差不多价格卖的tws1好太多
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.26 23:32:11
60
03
这款的音质确实比之前的有进步
但离好听还是有很长距离的
反倒是上次去米店试听的时候红米的airdots 3 pro吸引了我
结合它299的售价反而觉得这款的音质很超值
不知道有多少兄弟们跟我一样感受的
让我看到你们的态度哈
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.23 02:03:42
59
219.128.***.***
219.128.***.***
Flipbuds Pro的生产成本比售价还要高,所以产量不多。卖完就停产了
还有就是品控的问题,有很多人使用Flipbuds Pro出现了内耳麻疹和中耳炎流脓水等问题,可能是因为软耳塞有些化学物质导致的过敏
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.13 14:30:40
58
比一堆连SRC都没搞定的手机强就叫吹的话,那这么多年原地踏步岂不是该叫黑出翔?
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.08 20:40:41
57
113.128.***.***
113.128.***.***
是当年睁着眼说瞎话,还是苹果当年销量不行?
此帖使用iPhone提交
发表于2022.01.08 17:48:55
56
上市就卖了FBp的被背刺的啥都不剩了
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.05 20:30:55
55
223.157.***.***
223.157.***.***
54
03
发表于2022.01.04 14:08:23
53
223.104.***.***
223.104.***.***
外观看着还行,没想到这么拉跨。
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.04 12:19:38
52
183.224.***.***
183.224.***.***
oppo做得好,但是标价太高,虽然渠道价格很低,但是大部分人不知道,所以小米卖得就是很好。选耳机,如果不选索尼bose那些大厂,国产的大部分普通人第一反应就是小米,毕竟入局早,累积效应,铺天盖地的宣传已经让大家都知道他是一个做了好多年耳机的“大厂”了。只能说数毛的读者更在意音质,所以小米的目标客户永远不是我们,而其他不懂的消费者,太多选小米华为。
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.04 09:48:20
51
销量居然能反应音质,这个笑话实在是清新脱俗。
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.03 22:27:51
50
03
毫无意外的音质翻车
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.03 21:26:50
49
03
找了那么多代工的,也没代出个好东西
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.03 02:40:05
48
03
应该说意料之中吗。。。
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.02 23:01:17
47
111.048.***.***
111.048.***.***
刚搜了下最近两年TWS耳机的出货量排行,不同市场分析机构的数据都显示,小米的TWS耳机出货量仅次于苹果排第二,有些机构的数据还不包括1more的出货量。而产品的迭代速度是可以间接说明销量的。
估计有人说小米营销做的好,但这些排行榜上,华为OV三星漫步者都在列,OV的出货量和小米不在一个级别,这不是营销能解释的。
所以实际情况可能是,从hifi角度谈音质,小米的TWS产品在各位金耳朵面前不入流,但从市场角度讲,小米TWS产品经理比各位更懂消费者。
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.02 20:00:33
46
03
产品发布得倒是很快,可惜缺少打磨,都不够成熟
此帖使用iPhone提交
发表于2022.01.01 22:25:52
45
03
习惯是个奇妙的东西
此帖使用Win10提交
发表于2022.01.01 00:23:27
44
03
平平无奇,这实在是加不了鸡腿呀!
发表于2021.12.31 20:03:50
43
03

此帖使用Win10提交
发表于2021.12.31 19:41:17
42
03

此帖使用Win10提交
发表于2021.12.31 18:16:18
41
提示
本贴不可匿名回复,回复等级为:1 ,您现在正处在潜水状态
回复
验证码
7236 为防止广告机贴垃圾,不得已而为之
表情
正文