两个5000万像素的CMOS,GN1和IMX766性能更好?
OPPO与索尼联合研发CMOS传感器,IMX398,于2016年在R9s上市,主打双核对焦技术,大幅提升拍照时的对焦体验。
2018年,R15推出IMX519,其采样率为60FPS,可以保证高帧率和更高分辨率的视频拍摄。
2020年,Find X2系列推出了IMX689(专业版)和IMX708(标准版)。前者是旗舰级CMOS,传感器尺寸为1/1.43英寸,主打全像素全向对焦技术,后者拥有16:9的定制视频帧和120度的超广角。
据OPPO官方介绍,OPPO与索尼联合研发的IMX766旗舰机传感器,大底为1/1.56英寸,单像素面积为1.0微米,总像素为5000万。然后通过四合一像素技术获得单个2微米大像素,配合自主研发的月光夜景视频算法,进光量比IMX586增加63。
而且OPPO Reno5Pro+搭载数字重叠高动态范围技术,视频拍摄动态范围和画质提升200%,有效缓解运动拖影现象;加上直播HDR视频算法,视频录制是所见即所得,也就是说,该机在夜景或光线不足的室内场景下,也能拍出更清晰明亮的照片和视频。
三星GN1传感器,1/1.3”超级大底,5000万像素传感器。官方数据显示,其单像素尺寸为1.2μm,是三星首款同时支持双像素和Tetracell(四像素合成)技术的图像传感器。
前者可以带来更快的对焦速度(三星称可以达到单反相机的水平)和更高的分辨率,后者可以提高暗光下的表现。
三星GN1传感器除了以上技术,三星GN1还有Smart-ISO,可以智能选择最佳ISO,进行实时HDR(同时拍摄多个曝光场景),并利用基于陀螺仪的电子图像稳定(EIS)技术,提供更清晰的图像和视频,支持8K。
虽然三星GN1和IMX766都是5000万像素,但是三星GN1在大基数和单像素面积上要优于IMX766。
CMOS传感器的发展趋势
传感器结构可以分为两部分、四部分或一个像素阵列。输出可以是并行模拟输出,或10位数字输出或数字串行LVDS输出。每个输出每秒可采样5000万次,每秒可实现55亿像素的吞吐量。到目前为止,这种图像传感器具有最高的连续像素吞吐量。
画质至少是10位,所以摄像头数字化后,数据吞吐量可以达到每秒55Gbit。这样的高速应用通常需要6个晶体管快照像素,并且需要高灵敏度和动态范围。图像传感器的灵敏度很大程度上取决于像素大小,大像素大小需要针对特定应用定制大面积的图像传感器。
内部复用技术可以支持更高帧率的随机窗口。如果将窗口大小缩小到更小的ROI(圈出的目标区域),最快设备的帧率可以达到每秒170000帧。大多数传感器采用0.25工艺。
目前,CMOS是高速成像的首选技术。在目前的市场上,我们可以发现高速图像传感器有三种发展趋势,一是向超高速方向发展,二是向片内特征集成方向发展,三是向通用高速图像传感器方向发展。
分辨率和帧率的结合在目前起着重要的作用,我们可以推出1024×1024像素的图像传感器,工作速度可以达到每秒5000全帧。如果模数转换是10比特,那么相机上的总数据速率可以达到每秒55Gbit。
为了在传感器上实现极高的数据速率和高图像质量,特别是对于这种高灵敏度的应用,不仅要设计正确的电子电路,还要保证整个电路布局的良好平衡。
也就是说,电源线要达到优良的分布,布局中每个线节点的所有光学和杂散光敏感反应都要控制好。并且需要采用低功耗模块设计,以保证满足整体功耗要求。
高速成像领域的另一个趋势是将高速ADC、定时发生器、LVDS发射器和校正算法集成在芯片上。这种图像传感器通常在速度和灵敏度上不如上述图像传感器,但在易用性和系统集成功能上具有优势。目前,市场上第三种新兴的图像传感器是通用高速图像传感器。
具有模拟输出或不具有时序发生器功能的老式(简单)通用图像传感器正在被更快和更复杂的图像传感器所取代。这种新的图像传感器使我们能够在短时间内设计出通用的高速摄像机。
如今,智能手机在更新迭代时总是会带来新的相机解决方案,这是一个普遍现象,这为CMOS图像传感器供应商提供了广阔的潜在市场。
Yole Development最新发布的市场研究报告显示,未来五年CMOS传感器产业将蓬勃发展,2015至2021年复合增长率有望达到10.4%,整个市值有望达到1880亿美元。