技术亮点
前文谈到,RX100IV和RX10II均为换底之作,那么这次的新图像传感器有什么过人之处?
前照式与背照式结构对比
背照式与堆栈式结构对比
索尼的Exmor RS CMOS是堆栈式CMOS(英文为"Stacked CMOS"也可译为"积层式CMOS"),在智能手机摄影头上常看到此类CMOS传感器。我们将其可视为Exmor R CMOS(背照式)的进化版,其原理是,它使用有信号处理电路的芯片替代了原来背照CMOS图像传感器的支持基板,在芯片上重叠形成背照CMOS元件的像素部分,从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。由于像素部分和电路部分分别独立,因此像素部分可针对高画质优化,电路部分可针对高性能优化。
Exmor RS CMOS结构解析
堆放于像素层[1]下方的设计扩大了高速信号处理电路[2]的面积,有效提高了信号处理速度;内置的DRAM(动态随机存取存储器)存储芯片[3]附在支持基板下方,能够存储大量影像数据,防止数据流中断。
背照式和普通前照式的区别可以简单的认为是将光电二极管的上下位置换了一下,而堆栈式是把信号回路给换了一个位置。然而我们可以看到与最初的前照式CMOS相比,通过结构的改变,一步步让传感器上受光面(组成像素的光电二极管)利用空间进一步扩大,提升开口率,改善高感光度性能。
Exmor RS CMOS读取速度更高
上文谈到堆栈式CMOS的电路部分可针对性优化,索尼称此次新研发的传感器高速信号处理电路和内置DRAM(动态随机存取存储器)存储芯片协同工作能够带来5倍于前作的像素读取速度。高读取速度和高刷新频率使得两款新机支持1000fps高帧速率记录40倍超慢动作影像,具备最高1/32000秒的电子快门。
二者均加入了4K视频功能
此外,RX100IV和RX10II是黑卡系列首先支持4K (QFHD: 3840 x 2160)视频拍摄的产品。总的来说,此次RX系列两款新品改用堆栈式CMOS,高速化带来一些列好处,高速连拍、超清视频(4K)、高速电子快门、高帧率视频等等,后文编辑会一一展现这些亮点。