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CMOS 传感器根据结构可以分成前照式背照式和堆栈式

时间:2023-03-08 21:41:04 来源: 评论:0 点击:0
  3 月 8 日消息:CMOS 传感器根据结构可以分成前照式(最传统的 )、背照式和堆栈式。堆栈式(也译为堆叠式、积层式)是在背照式基础上的进一步发展,同时也是目前最先进的结构。

  * 堆栈式是更先进的背照式传感器,因此也有厂商会将其称为“背照堆栈式”传感器。

  ** 索尼 CMOS 产品的品牌是 Exmor,背照式叫 Exmor R,而堆栈式叫 Exmor RS。

  堆栈式 CMOS 的主要特点包括:

  ① 实现了像素、电路的分层放置,电路层代替了背照式 CMOS 中的基板。

  ② 电路部分拥有了更大的空间,也能引入更先进的制造工艺来进一步扩大规模,进而让整块 CMOS 达到更高性能。

  ③ 除了像素层和电路层外,还可以附加高速缓存层(DRAM)进一步提高数据传输速度;或将光电二极管与像素晶体管分层放置进一步提高成像质量。

  ④ 因为堆叠放置,整个 CMOS 模块的尺寸可以更小巧。

  总结下来,堆栈结构的是让传感器速度更快、尺寸更小。速度快,不仅能提升对焦、连拍性能,还能提供更具可用性的电子快门(畸变小、视频果冻小、可以闪光同步);尺寸小,则有利于手机、智能手表、MR / AR 眼镜等空间寸土寸金的设备。

  ↓ 以下结构示意图均来自索尼新闻稿 ↓

  堆栈式传感器的最大缺点是成本高(尤其是内置 DRAM 的产品)。因此从 2015 年索尼 RX100M4、RX10M2 在相机领域首次引入堆栈式 CMOS 以来,到现在采用堆栈式传感器的相机依然数量有限 —— 可换镜头产品就更少了,两只手就能数过来。

  * 新一代手机里,绝大部分传感器都是堆栈式了。大多数产品主要利用小的特性,速度上到没有特别夸。

  索尼

  Alpha 1(2021 年 1 月,全画幅,50MP)

  Alpha 9II(2019 年 10 月,全画幅,24MP)

  Alpha 9(2017 年 4 月,全画幅,24MP)

  RX100M4 / M5 / M5A / M6 / M7、RX10M2 / M3 / M4、ZV-1 / ZV-1F(均为 Type 1 20MP)

  佳能

  EOS R3(2021 年 4 月,全画幅,24MP)

  G7XIII、G5XII(2019 年 7 月,Type 1.20MP,无 DRAM)

  尼康 Z 9(2021 年 10 月,全画幅,45MP,应该具备 DRAM)

  奥之心 OM-1(2022 年 2 月,Type 4/3.20MP)

  富士 X-H2S(2022 年 5 月,APS-C,26MP)