索尼：背照摄像头到堆栈式摄像头

   我们都知道，索尼的Xperia Z手机的一个亮点就是采用背照式的CMOS CCD --- Exmor R。它强调感亮度提高2倍，在高ISO的状况下拍摄，可以让噪点产生的机率下降，获得清晰度提高4倍的夜拍照片。

    Exmor R CMOS是一项全新的视频传感器技术，主要用于改善小尺寸视频传感器在弱光环境下感光能力不足的问题。传统的CMOS传感器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，而这些电路线是放在感光层上面的，当光线入射到感光层的时候，覆盖在上面的电路线必然会遮挡一部分光线，造成了传感器感光能力下降。影响了拍照质量。而Exmor R CMOS的感光原理恰恰相反，将感光层放在了电路线上面，这样一来，感光层就能充分接收到入射进来的光线，大大提高了传感器的感光能力。事实上第一款使用背照式CMOS镜头的手机就是大名鼎鼎的iPhone4S，采用的是索尼制作的500万像素背照式CMOS镜头。iPhone4S照像质量的提升，大获消费者好评，为此也打破了索尼 Ericsson曾经风光经营Cyber-shot标志的照相手机市场。后来索尼意识到好东西不能只和“好朋友”分享，也要和“自家人”分享，因此索尼也把这项技术引入到Xperia产品中。只不过，为了拉升品牌高度，索尼将自家的背照式CMOS统一命名为“Exmor R CMOS”品牌。当然，背照式摄像头并不是索尼的镇店法宝，它最新的摄像头技术是堆栈式CMOS传感器。

    堆栈式CMOS，英文名称叫做“Stacked CMOS”，翻译过来有时也会被称作是“积层式CMOS”，它是索尼在背照式CMOS的基础上改进而来，将感光元件的感光层和电路层分离，取消基底，这种技术同时增加了感光层和电路层的面积，进一步增加了感光度，同时也为安装更复杂的电路创造了条件使HDR摄像功能成为现实。在结构图上，传统型的背照式结构的感光像素与控制电路是处在同一层，而堆栈式结构是分开两层。这样后者可以加入W（白色像素），利用更大的感光面积来容纳它，灵敏度也不会下降。加入W白色像素之后，摄像头感光元件在黑暗环境下的感光特性更加活跃，因此在弱光环境下图像的细节会变得清晰，噪点因而减少，详见1号照片（未使用堆栈式CMOS）和2号照片（使用堆栈式CMOS）。而且由于传感器的控制电路在下层，处理电路的面积也会相应增大，因此可以进行更为复杂的电路运算，在手机上实现多次曝光的高动态HDR运算也能够应付。索尼的堆栈式结构实现HDR就是依靠强大的单独处理电路，可以在一次HDR曝光中迅速进行四次的高速运算，也就是一次曝光中读取四次图像数据。简单来说，索尼在一次快门中可以进行四次曝光，实现高动态的HDR效果。

    索尼将堆栈式CMOS产品统一称为“Exmor RS CMOS”。“S”，是“stack”的缩写，实际上就是指Stacked CMOS，即堆栈式CMOS。堆栈式CMOS首次发布还是在2012年8月下旬，而OPPO Find 5是第一个吃螃蟹的产品。目前市面上手机采用的堆栈式CMOS，实际上都是索尼的“Exmor RS CMOS”，仅此一家别无他处。索尼未来的Xperia i1也将采用索尼自家的1/1.6英寸Exmor RS堆栈式传感器，同时还配备Cybershot G玻璃镜头（2000万像素），并且内置了Xenon氙气+双LED闪光灯。看样子索尼真是下血本了，当然与诺基亚PureView的血拼也是不可避免的了。

写在最后： 

　　从目前手机摄像头技术来看，延续多年、无休止的“像素之争”似乎要划上了句号，像素数字已经不再重要，取而代之的是更真切的拍照体验，并这已经成为各厂商研发的重心。未来的手机摄像技术会越来越智能地满足拍照者的细微需求，适应其所在的光线环境、适应其记录习惯、适应网络分享的方式、适应其独特的审美体验。