卡片机“X”档案 ——索尼Exmor R CMOS技术解析

　　随着影像技术的不断发展，人们对数码相机应用领域的需求越来越多，诸如照片效果、扫描全景模式、多帧降噪、高速连拍等等，这一切显然是和相机的核心部件--影像传感器以及图像处理引擎有着密不可分的关系。

　　从CCD与CMOS并驾齐驱到CMOS独占鳌头

　　影像传感器就好比一台相机的心脏，是对相机成像起决定性作用的元件之一，其质量高低直接影响照片质量。主流的影像传感器主要有2种：CCD和CMOS。在制造上的主要区别是CCD是集成在半导体单晶材料上，而CMOS是集成在被称做金属氧化物的半导体材料上，工作原理没有本质的区别。CCD只有少数几个厂商例如索尼、松下等掌握这种技术。而且CCD制造工艺较复杂，采用CCD的摄像头价格都会相对比较贵。事实上经过技术改造，目前CCD和CMOS的实际效果的差距已经减小了不少。而且CMOS的制造成本和功耗都要低于CCD不少，所以很多摄像头生产厂商采用的CMOS感光元件。目前绝大多数厂商已经开始使用CMOS,而暂时放弃了曾经的CCD。虽然关于CCD和CMOS谁更“好”的争论持续过多年，但CMOS低廉的成本和功耗使其在照相手机和数码相机上得到迅速普及。至2008年，CMOS传感器的成长速度已达到CCD传感器的七倍。与垄断该领域长达30多年的CCD技术相比，CMOS能够更好地满足用户对各种应用中新型图像传感器不断提升的品质要求，如更加灵活的图像捕获、更高的灵敏度、更宽的动态范围、更高的分辨率、更低的功耗以及更加优良的系统集成等。此外，CMOS图像转换器还造就了一些迄今为止尚不能以经济的方式来实现的新颖应用。另外，还有一些有利于CMOS传感器的“软”标准在起作用，包括：应用支持、抗辐射性、快门类型、开窗口和光谱覆盖率等。于是乎如今的数码市场已经呈现出由曾经的CCD和CMOS各占一半天下到如今迈向一边倒时代。

　　为什么背照式CMOS更受青睐？

　　顾名思义，“背照式”CMOS可以直白地理解为光从背面照射到CMOS。传统的CMOS每个像素点都要搭配一个对应的A/D转换器以及对应的放大电路，因此，这部分电路会占用更多的像素面积，直接导致光电二极管实际感光的面积变小，感光能力变弱。而背照式CMOS将光电二极管“放置”在了影像传感器芯片的最上层，把A/D转换器及放大电路挪到了影像传感器芯片的“背面”，而不是像传统CMOS传感器一样，A/D转换器和放大电路位于光电二极管的上层，“挡住了”一部分光线。这样一来，通过微透镜和色彩滤镜进来的光线就可以最大限度地被光电二极管利用，开口率得以大幅度提高，即便是小尺寸的影像传感器，也能获得优良的高感光度能力。同时，背照式CMOS解决了传统CMOS的线路连接层会阻塞从色彩滤镜到达光电二极管的光路，而直接导致实际能够感光更少的问题。

　　ExmorRCMOS影像传感器-高感光度、低噪点

　　ExmorRCMOS是索尼自主研发的一款背照式CMOS，也是所有消费级DC中的第一个背照式CMOS。自2009年TX/WX开始使用全新的ExmorRCMOS影像传感器后，ExmorRCMOS已经成为索尼DC的标志，直至如今最新发布的旗舰级DSC-TX55。对于每一个数码影像用户而言，对于传感器的已经不再是简单的像素提升那么简单了。

ExmorRCMOS高感光度、低噪点完美呈现：昏暗摇曳的烛光

　　对于传感器的要求不再单纯

　　数码洪荒初年之时，或许人们对于相机的要求仅仅停留在像素，而如今这种要求变得更为全面，包含画质、感光度、以及动态范围等等诸多因素已经成为了每一个入门级用户多少都会考虑到的问题。而对于ExmorRCMOS本身而言，最基本的感光能力已经是过去同尺寸传感器的两倍，噪点降为原来的50%。这一提升大大改善了用户在光线不足的环境下拍摄的效果，让用户在弱光下能够大幅降低噪点的同时，又能获得相对清晰的图像。在应用能力上显然获得大大提升。

　　此外，索尼的A/D转换功能可在传感器内部而不是在外部将光信号转换为数字信号，从而在转换前和转换后都运用了降噪功能（双重降噪）。这样有助于拍摄出色画质、低噪点的影像。与SuperCCD的“双重曝光控制”（通过控制不同的曝光时间以实现不同的感光度）技术相比，ExmorRCMOS在暗光条件下的低噪点优势更为明显。

　　动静的结合创造更多拍摄乐趣

　　当民用级数码相机的像素轻松超越1600万时，人们已经不再只满足于静态影像这一个领域，动态影像也成为了很多用户的考量标准，而在动态图像的拍摄方面，ExmorRCMOS一样相当擅长。目前采用这类传感器的索尼Cyber-shot数码相机已经提供了1080i级别、每秒30帧的高清视频拍摄。

　　ExmorRCMOS意味着什么？对于数码产品而言，ExmorRCMOS的出现，是将传统对于像素的追求引申到对于画质

　　和细节的体现。革命性的物理结构，优秀的硬件指标和实拍表现，巨大的升级空间。同样

　　ExmorRCMOS传感器的出现是影像传感器发展史上一个新的里程碑。它的出现，彻底解决了小尺寸CMOS传感器感光能力弱的“先天不足”，也给数码影像产业带来一次全新的巨变，对于索尼而言强大的EXMORRCMOS处理器加上业界公认的蔡司镜头以及BIONZ处理的三剑合璧足矣巩固索尼在影像领域的地位。

　　样片赏析：

　　通过传感器的提升，让普通卡片机也能够拍出较高画质的夜景。即使在手持的情况下也能较好的出片。

　　手持夜景模式

　　在该模式下，ExmorRCMOS影像传感器搭配BIONZ影像处理器，在拍摄夜景时会记录六帧叠加图像，并通过计算此六帧中物体的位置，将其优化成一张照片，可以有效地将噪点减少约50%。与仅使用高ISO设置拍摄的夜景照片相比，图像更加清晰。借助手持夜景模式您可以在不使用三角架的情况下同样拍摄出清晰的夜间场景，即使再灯线很暗的酒吧也能生动呈现您的精致妆容。

　　动作防抖模式

　　结合高ISO设置，动作防抖模式可以让您在光线不足的环境中拍摄出具有较少噪点或模糊的图像。如同手持夜景模式一样，它可以从六个叠加帧中创建一幅优化图像，从而使噪点减少约50%。ExmorRCMOS高感光度下低噪点的性能，搭配人像识别功能，弱光条件下也能轻松捕捉情侣之间甜蜜瞬间，不必担心按下快门时手的抖动模糊了你的笑容。