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大发排列3厂商为拍照大打出手,索尼、三星却乐疯了?

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  本文来自太平洋电脑网

  近年来,智能大发排列3的竞争已经逐渐从单纯的比拼性能演变为在拍照方面拼个你死我活。跟单纯的拼性能(如处理器、运存、闪存等)不同,拍照水平的好坏除了需要厂商自身良好的算法调校,更重要的还取决于传感器的选择,一块素质过硬的传感器就是成功的一半。

  众所周知,索尼是的移动图像传感器的供应商,不夸张地说目前市面上有90%的大发排列3都在用来自他家的传感器。在硬件高度同质化的情况下,假如用‘公模’传感器不能在拍照上取得优势,那砸钱给索尼单独定制专属于自己的传感器不就行了?于是,真的就有很多厂商这么做了。这里,就为大家回忆一下近几年那些名声在外的定制传感器。

  IMX400:真·索尼独占

  在介绍索尼为友商所定制的传感器之前,先来看看一款非常特别的传感器,它就是IMX400。为什么说它特别?因为从出生到被弃用,只有索尼的Xperia大发排列3搭载过该款传感器,可以说是索尼半导体部门专门为索尼移动部门所定制的一款传感器。

  光看参数,这颗IMX400在当年来说是的:传感器面积为1/2.3英寸,有效像素为1900万像素,单个像素尺寸1.22微米。此外,这颗CMOS集诸多黑科技于一身,是业界用于智能大发排列3的三层堆叠式CMOS影像传感器。对比以往的双层堆叠式CMOS,IMX400在传统的背照结构像素层(Pixel Section)和预装电路芯片的信号处理电路层(Circuit Section)中加入了一层DRAM(动态随机存取存储器)层,容量为1Gbit(即125MB)。简单来说就是索尼将一块运存塞进了IMX400里面,让它可以更加快速地交换图像数据。

  索尼半导体官方的结构图  一般而言,由于大发排列3CMOS和SoC之间存在传输带宽的限制,因而大发排列3CMOS拍摄获得的大量数据很难及时传到大发排列3的ISP(图像信号处理器)中进行处理,DRAM就充当一个缓存的作用,如果来不及处理的数据就先在DRAM处存着,然后再慢慢传到ISP里。而当ISP无法处理大量CMOS收集到的大量数据时,也可以先把数据存在DRAM中。

  索尼官方对比图  这样巧妙的设计带来两个非常大的好处。一是抓拍能力大大提升:在DRAM的帮助下,IMX400仅用1/120秒就能读取一幅1930万像素的静止图像,相比传统产品的1/30秒快了四倍,可以有效避免高速抓怕时的果冻效应,从而带来清晰的图像。

  二是可以拍摄960fps超慢速视频。别看960fps超慢速视频在今天已经不是什么稀奇的东西,放在当年主流的旗舰机型中,比如iPhone 7系列和三星GalaxyS8系列可以拍摄240fps的慢速视频,而搭载IMX400的索尼Xperia XZ Premium是这个数字的4倍。在主打960fps凝时拍摄的三星Galaxy S9系列出现之前,索尼Xperia旗舰大发排列3就已经支持该功能。

  不过,账面数据和产品实力始终还是不同的。从2017年开始,索尼发布了Xperia XZs、Xperia XZ Premium、Xperia XZ1、Xperia XZ1 Compact、Xperia XZ2、Xperia XZ2 Compact、Xperia XZ2 Premium和Xperia XZ3共八款大发排列3,它们无一例外都使用了IMX400 作为主摄像头传感器。但是这八款大发排列3的拍照实力,也都无一例外地在众多旗舰大发排列3中排在吊车尾的位置。

  如果要用一句来形容索尼大发排列3的拍照的话,大概就是‘给你机会你不中用’了。说完不争气的索尼,就开始举一些正面例子吧。

  IMX260/333/345/555:“银河战舰”专属

  看到‘银河’,就知道这部分说的是三星Galaxy了。作为全球大发排列3一哥,三星以往也有找索尼定制传感器的习惯,IMX260/333/345正是三星近几年用在自家旗舰上的索尼定制传感器。

  IMX260这颗CMOS出现2016年发布的三星Galaxy S7系列上。这颗CMOS为1200万像素,面积为1/2.55英寸(圈起来,要考的),并带来了更大的光圈(F1.7)以及更大的单位像素面积(1.4μm),可以显著提高夜拍能力。三星Galaxy S7系列也没有辜负这颗传感器的硬实力,后来被业界称为‘夜视仪’。

  此外,搭载IMX260的Galaxy S7系列还把‘全像素双核对焦’带进大发排列3领域。所谓‘全像素双核对焦’,是指把CMOS里的全部像素点一分为二(双核),而两个像素点可以独立成像,然后计算机能通过对比两个独立成像之间的差别,计算出被摄对象与我们的实际距离,从而实现快速对焦和跟踪对焦。

  三星Galaxy S7系列使用的全像素双核传感技术通过将像素点一分为二,计算信号差,最后再驱动镜头模组,其在速度上面更具优势。简单来说,三星Galaxy S7系列上的全像素双核传感技术具有更快的对焦速度,而且还能提供流畅的跟踪对焦。

  全像素双核对焦技术在Galaxy S7系列身上大获成功之后,逐渐成为了很多安卓旗舰的必备功能。当然,全像素双核对焦之所以会成为安卓旗舰标配功能还有另外一个原因,就是后来IMX362、IMX363作为IMX260的‘外售版’开始大量向国产厂商出货。

  IMX333同样是三星找索尼定制的传感器,虽说型号不一样,但其核心特性与上一代的IMX260如出一辙,因此也被视为IMX260改个名字的‘马甲’,但实际上IMX333还是有所改进的,比如解析力等等。单凭核心规格去判断是‘马甲’是有失公允的,的说明就是三星Galaxy S8系列的成像水平相比上一代又有了提升。

  2018年的三星Galaxy S9系列搭载了全新定制的IMX345传感器。在继承前两代优良传统的基础上,IMX345的改变是增加了F1.5/F2.4可变光圈和DRAM层,也就是说夜景成像水平再上一层楼,并且可以拍摄原生的960fps超慢动作视频了,其他核心参数与上一代无异。

  2019年发布的三星Galaxy S10系列所有版本都采用了三星自家的传感器,直到前几天的Galaxy S20系列上,我们又看到了久违的索尼定制传感器出现在三星旗舰上。

  在打磨了4年之后,三星终于给Galaxy S20和S20+换上了尺寸更大的CMOS——IMX555。这颗IMX555仍为三星独爱的1200万像素,但是尺寸升级到1/1.76英寸,理论上可以带来更好的夜拍表现,而且全像素双核对焦、DRAM层等特性全部保留。

  所以说,三星不是一颗传感器连着用了5年,而是每年都换了一颗表面看上去一样、但内在不一样的传感器。

  IMX398:可能是最早玩定制的国内厂商

  在我的印象中,OPPO应该是国内玩定制传感器的厂商,最起码也应该是第一家大张旗鼓宣传自己是定制传感器的国内厂商。2016年的OPPO R9s,就用了一颗OPPO联合索尼定制的IMX398传感器。

  OPPO R9s上的这颗全球的IMX398采用1600万像素,光圈大小为F1.7,单像素大小为1.12μm,最重要是同样加入了双核对焦功能,除了对焦速度加快外,进光量也增大。

  我们在当年的评测中也测试过,在IMX398的加持下,OPPO R9s的成像水平确实有了很大提升。OPPO也算是第一个吃到定制传感器这只‘螃蟹’的国内厂商了。于是,时隔几年之后,OPPO再度联合索尼推出定制传感器。根据去年OPPO公布的消息,Find X2将会用上与索尼联合定制的传感器,并全像素全向对焦技术。

  根据现有的资料显示,全像素全向对焦技术(AllPixelOmni-directionalPDAF),又称2x2On-ChipLens(OCL)解决方案,是可以实现高速对焦,高分辨率,高感度,高动态范围的,图像传感器的新技术。更详细的技术细节,就要等到OPPO Find X2发布的那天才知道了。

  IMX600——可能是最成功的定制传感器

  看到这个熟悉的型号,就知道这就是那颗用在华为P20 Pro身上的神级传感器了。

  IMX600是华为出动芬兰研究所、日本图像所联手索尼定制的传感器,采用4000万像素,传感器面积达到1/1.73英寸,QuadBayer结构,F1.8光圈,等效焦距27mm,支持相位对焦、4D预测追焦、4K视频拍摄以及960fps 720P慢动作视频拍摄。这颗CMOS也是当时以及后来很长一段时间里底的大发排列3传感器。

  在IMX600的加持下,华为P20 Pro可以在白天使用具有高解析力的4000万像素成像;而夜景则使用1000W像素成像,经过像素4合1之后,单位像素高达2μm,夜景拍摄更出色,成功从三星手中抢过了夜视仪的称号。

  凭借这颗强悍的定制CMOS,华为P20 Pro登上了DxOMark的榜首,从此开始了华为在拍照领域领跑全球的高光时刻。

  跟三星一样,在取得了巨大成功之后,华为开始打磨这颗CMOS。2019年,华为P30 Pro采用了1/1.7英寸的4000万像素Quad Bayer主摄,在弱光环境下能输出1000万像素的照片, F/1.6超大光圈,等效全画幅27mm,配有OIS光学防抖。

  更重要的是,这颗主摄采用了全新的RYYB图像排列,进光量相较于传统的RGB排列增加40%,相比RGBW排列增加20%,ISO可达409600,夜拍实力非常惊人。凭借强大的实力,P30 Pro以及下半年登场的Mate30 Pro 5G继续常年占据着DXOMark排行榜的第一名。

  华为官方从来没有公布过这颗RYYB传感器的具体型号,民间曾流传过像‘IMX650’、‘IMX600Y’这样的型号。但有一点是无可否认的,它仍然隶属于IMX600系列,属于小改款。如无意外,今年的华为P40 Pro将给大家带来全新的IMX700传感器。

  三星S5KHMX、S5KHM1:传说中的“方向错了”

  光看前面大家可能会以为这是索尼专场,实际上,三星传感器的实力逐渐追了上来,要不然去年三星也不会如此自信地在Galaxy S10系列和Note10系列上用自家的传感器作为主摄。不过,2019年三星传感器的光时刻,当属那颗1亿像素的ISOCELL Bright HMX,具体型号为S5KHMX。

  三星这颗S5KHMX传感器最让人印象深刻的当然是达到了1.08亿像素,感光元件达到1/1.33英寸,是目前已经商用的大发排列3传感器中的,单像素大小为0.8μm;经过像素4合1之后处理后,可输出2700万像素的照片,单像素面积为1.6μm,极大地提升夜拍表现。

  更让人感到意外的是,这颗CMOS是小米联合三星定制的,后来用于小米CC9 Pro上,并以121分短暂登上过DxOMark的榜首位置。小米CC9 Pro仅用了一颗骁龙730G的ISP和尚未成熟的算法就登上了世界第一,这也让人对骁龙865+1.08亿像素CMOS充满了期待。

  于是,同样搭载S5KHMX传感器、但有着更强ISP的小米10 Pro以124分的成绩从华为Mate30 Pro 5G手中抢走了第一名。

  不过不知道小米10 Pro第一的位置能坐多久,因为同样搭载1.08亿像素传感器的三星Galaxy S20 Ultra的成绩还没公布。但是,三星的旗舰是不可能跟友商共用同一颗CMOS,因此Galaxy S20 Ultra用的是另一颗1亿像素传感器,名为ISOCELL Bright HM1,具体型号为S5KHM1。

  这颗S5KHM1是跟着Galaxy S20 Ultra一起亮相的,核心规格与小米定制的那颗S5KHMX基本一致,不同在于这颗S5KHM1拥有几个三星独占的特性:

  独创的Nonacell像素9合1技术,可输出12MP、单像素面积2.4μm的超大像素照片,相比Tetracell像素4合1技术进光率提升一倍以上;

  支持8K视频录制、实时HDR拍摄、Smart-ISO感光技术、Super-PD相位对焦,以及基于陀螺仪的EIS电子防抖(OIS光学防抖另外支持);

  支持1.08亿像素HDR直出,可以直接输出12MP分辨率的3倍变焦图像。

  这么多年过去了,三星依然忘记不了1200万像素,即使用上了1亿像素,还是要想尽办法压榨到1200万像素。不同于索尼,三星移动有能力把三星半导体所提供的最强硬件发挥到最强。

  结语

  随着拍照大战愈演愈烈,谁能联合产业链上游厂商进行传感器的定制,才能占得先机,以上除了索尼移动之外都是很好的例子。2020年,我们会看到更多厂商推出定制传感器的旗舰大发排列3,DxOMark估计有的忙了。

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