卡片機"X"檔案 索尼Exmor R CMOS解析

2025-04-19 00:00:25

    泡泡網數位相機頻道11月1日 隨著影像技術的不斷發展，人們對數位相機應用領域的需求越來越多，諸如照片效果、掃描全景模式、多幀降噪、高速連拍等等，這一切顯然是和相機的核心部件——影像傳感器以及圖像處理引擎有著密不可分的關係。

從CCD與CMOS並駕齊驅到CMOS獨佔鰲頭

    影像傳感器就好比一臺相機的心臟，是對相機成像起決定性作用的元件之一，其質量高低直接影響照片質量。主流的影像傳感器主要有2種：CCD和CMOS。在製造上的主要區別是CCD是集成在半導體單晶材料上，而CMOS是集成在被稱做金屬氧化物的半導體材料上，工作原理沒有本質的區別。CCD只有少數幾個廠商例如索尼、松下等掌握這種技術。而且CCD製造工藝較複雜，採用CCD的攝像頭價格都會相對比較貴。事實上經過技術改造，目前CCD和CMOS的實際效果的差距已經減小了不少。而且CMOS的製造成本和功耗都要低於CCD不少，所以很多攝像頭生產廠商採用的CMOS感光元件。目前絕大多數廠商已經開始使用CMOS,而暫時放棄了曾經的CCD。雖然關於CCD和CMOS誰更「好」的爭論持續過多年，但CMOS低廉的成本和功耗使其在照相手機和數位相機上得到迅速普及。至2008年，CMOS傳感器的成長速度已達到CCD傳感器的七倍。與壟斷該領域長達30多年的CCD技術相比，CMOS能夠更好地滿足用戶對各種應用中新型圖像傳感器不斷提升的品質要求，如更加靈活的圖像捕獲、更高的靈敏度、更寬的動態範圍、更高的解析度、更低的功耗以及更加優良的系統集成等。此外，CMOS圖像轉換器還造就了一些迄今為止尚不能以經濟的方式來實現的新穎應用。另外，還有一些有利於CMOS傳感器的「軟」標準在起作用，包括：應用支持、抗輻射性、快門類型、開窗口和光譜覆蓋率等。於是乎如今的數碼市場已經呈現出由曾經的CCD和CMOS各佔一半天下到如今邁向一邊倒時代。

為什麼背照式CMOS更受青睞？

    顧名思義，「背照式」CMOS可以直白地理解為光從背面照射到CMOS。傳統的CMOS每個像素點都要搭配一個對應的A/D轉換器以及對應的放大電路，因此，這部分電路會佔用更多的像素麵積，直接導致光電二極體實際感光的面積變小，感光能力變弱。而背照式 CMOS將光電二極體「放置」在了影像傳感器晶片的最上層，把A/D轉換器及放大電路挪到了影像傳感器晶片的「背面」，而不是像傳統CMOS傳感器一樣，A/D轉換器和放大電路位於光電二極體的上層，「擋住了」一部分光線。這樣一來，通過微透鏡和色彩濾鏡進來的光線就可以最大限度地被光電二極體利用，開口率得以大幅度提高，即便是小尺寸的影像傳感器，也能獲得優良的高感光度能力。同時，背照式CMOS解決了傳統CMOS的線路連接層會阻塞從色彩濾鏡到達光電二極體的光路，而直接導致實際能夠感光更少的問題。

Exmor R CMOS 影像傳感器 – 高感光度、低噪點

    Exmor R CMOS是索尼自主研發的一款背照式CMOS，也是所有消費級DC中的第一個背照式CMOS。自2009年TX/WX開始使用全新的Exmor R CMOS 影像傳感器後，Exmor R CMOS 已經成為索尼DC的標誌，直至如今最新發布的旗艦級DSC-TX55。對於每一個數碼影像用戶而言，對於傳感器的已經不再是簡單的像素提升那麼簡單了。

Exmor R CMOS高感光度、低噪點完美呈現：昏暗搖曳的燭光

對於傳感器的要求不再單純

    數碼洪荒初年之時，或許人們對於相機的要求僅僅停留在像素，而如今這種要求變得更為全面，包含畫質、感光度、以及動態範圍等等諸多因素已經成為了每一個入門級用戶多少都會考慮到的問題。而對於Exmor R CMOS本身而言，最基本的感光能力已經是過去同尺寸傳感器的兩倍，噪點降為原來的50%。這一提升大大改善了用戶在光線不足的環境下拍攝的效果，讓用戶在弱光下能夠大幅降低噪點的同時，又能獲得相對清晰的圖像。在應用能力上顯然獲得大大提升。

    此外，索尼的A/D轉換功能可在傳感器內部而不是在外部將光信號轉換為數位訊號，從而在轉換前和轉換後都運用了降噪功能（雙重降噪）。這樣有助於拍攝出色畫質、低噪點的影像。與Super CCD 的「雙重曝光控制」（通過控制不同的曝光時間以實現不同的感光度）技術相比，Exmor R CMOS在暗光條件下的低噪點優勢更為明顯。

動靜的結合創造更多拍攝樂趣

    當民用級數位相機的像素輕鬆超越1600萬時，人們已經不再只滿足於靜態影像這一個領域，動態影像也成為了很多用戶的考量標準，而在動態圖像的拍攝方面，Exmor R CMOS一樣相當擅長。目前採用這類傳感器的索尼Cyber-shot數位相機已經提供了1080i級別、每秒30幀的高清視頻拍攝。

Exmor R CMOS意味著什麼？

    對於數碼產品而言，Exmor R CMOS的出現，是將傳統對於像素的追求引申到對於畫質和細節的體現。革命性的物理結構，優秀的硬體指標和實拍表現，巨大的升級空間。 同樣Exmor R CMOS傳感器的出現是影像傳感器發展史上一個新的裡程碑。它的出現，徹底解決了小尺寸CMOS傳感器感光能力弱的 「先天不足」，也給數碼影像產業帶來一次全新的巨變，對於索尼而言強大的EXMOR R CMOS處理器加上業界公認的蔡司鏡頭以及BIONZ處理的三劍合璧足矣鞏固索尼在影像領域的地位。

樣片賞析：

    通過傳感器的提升，讓普通卡片機也能夠拍出較高畫質的夜景。即使在手持的情況下也能較好的出片。

手持夜景模式

    在該模式下， Exmor R CMOS影像傳感器搭配BIONZ影像處理器，在拍攝夜景時會記錄六幀疊加圖像，並通過計算此六幀中物體的位置，將其優化成一張照片，可以有效地將噪點減少約50%。與僅使用高ISO設置拍攝的夜景照片相比，圖像更加清晰。藉助手持夜景模式您可以在不使用三角架的情況下同樣拍攝出清晰的夜間場景，即使再燈線很暗的酒吧也能生動呈現您的精緻妝容。

動作防抖模式

    結合高ISO設置，動作防抖模式可以讓您在光線不足的環境中拍攝出具有較少噪點或模糊的圖像。如同手持夜景模式一樣，它可以從六個疊加幀中創建一幅優化圖像，從而使噪點減少約50%。Exmor R CMOS高感光度下低噪點的性能，搭配人像識別功能，弱光條件下也能輕鬆捕捉情侶之間甜蜜瞬間，不必擔心按下快門時手的抖動模糊了你的笑容。■