Welcher CMOS der Sony 3er-Serie, die Kernkomponente von Kamerahandys, ist der leistungsstärkste?
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Wenn wir uns einfach die Entwicklungskurve von Sony IMX CMOS ansehen, werden wir Folgendes feststellen: Von 2013 bis zur ersten Hälfte des Jahres 2014 waren die in der Mobiltelefonindustrie verwendeten CMOS der Sony IMX-Serie hauptsächlich IMX135 und IMX179. Zu den repräsentativen Modellen des ersteren zählen LG G3, Samsung Note 3 usw., während zu den repräsentativen Modellen von IMX179 Nexus 5 und Huawei P7 (Frontkamera) usw. zählen. Ab Sommer 2014 begannen 2-Serie-CMOS, repräsentiert durch IMX214, auf den Markt zu kommen und wurden 2015 zum Mainstream des Marktes. Das Endprodukt der 2er-Serie Exmor RS CMOS von Sony – IMX286. Theoretisch markierte der im November 2015 veröffentlichte IMX298 (ausgestattet mit Huawei Mate 8 usw.) das Ende der Ära der 2er-CMOS von Sony . Tatsächlich war der letzte veröffentlichte CMOS der 2er-Serie der IMX286, der im April 2016 im Huawei P9 verwendet wurde. Beginnend mit dem IMX318 im Februar 2016 läutete der Sony Exmor RS CMOS die Ära der 3er-Serie ein. Bevor ich also mit dem Haupttext beginne, werde ich zunächst eine Liste der relativ gängigen CMOS-Geräte der Sony IMX 3-Serie auf dem Markt erstellen, ihre jeweiligen Parameter, Spezifikationen, Sonderfunktionen und repräsentativen Modelle auflisten und dann einige repräsentative Produkte zur Vorstellung auswählen. Vergleich der CMOS-Parameter der Sony 3er-Serie Exmor RS. Ich habe fast eine Stunde gebraucht, um diese Tabelle durch Nachschlagen verschiedener Daten und FQs zu erstellen. Anhand dieser Tabelle lassen sich mehrere bemerkenswerte Funktionen erkennen, über die ich mit Ihnen sprechen möchte: 1. Die Modellnummer hat nichts mit der Produktebene zu tun . Obwohl im Allgemeinen eine gewisse Korrelation zwischen dem IMX-CMOS-Modell und dem Zeitpunkt der Produktveröffentlichung besteht, ist diese nicht absolut. Einige Modelle mit größeren Nummern werden früher veröffentlicht, während andere mit kleineren Nummern später veröffentlicht werden. Darüber hinaus hat die Modellnummer nichts mit der Produktpositionierung zu tun. Dies bedeutet nicht, dass das Modell mit der höheren Nummer zwangsläufig eine höhere Konfiguration hat als das Modell mit der niedrigeren Nummer. Dies muss unbedingt beachtet werden. 2. Die Phasenfokussierung ist populär geworden . Es ist ersichtlich, dass von allen 10 CMOS-Modellen der aktuellen IMX 3-Serie fast alle PDAF, also Phasenfokus, realisiert haben. Einige Funktionen sind in der Tabelle nicht aufgeführt, da sie offensichtlichere Funktionspunkte haben. Möglicherweise ist Ihnen aufgefallen, dass das Wort PDAF seit der zweiten Hälfte des letzten Jahres bei Mobiltelefonkonferenzen immer seltener vorkommt. Warum? Nicht weil es nicht unterstützt wird, sondern weil es fast jeder unterstützt, scheint es kein allgemeines Verkaufsargument zu sein. Schematische Darstellung der RGBW-Architektur (Bildquelle: gsmarena) 3. Die RGBW-Architektur ist verschwunden . Im Zeitalter der 2er-CMOS-Serie sind der im Huawei P8 verwendete IMX278 und der im Huawei Mate 8 verwendete IMX298 beides RGBW-Architekturen, die auf Basis des Bayer-Arrays modifiziert wurden. Die ursprüngliche Absicht dieser Architektur besteht darin, mehr externes Licht auf den CMOS fallen zu lassen, um die einfallende Lichtmenge zu erhöhen. Bei tatsächlichen Aufnahmen führt dies jedoch dazu, dass der Farbausdruck grüner Motive deutlich reduziert wird. Daher kommt diese RGBW-Struktur im CMOS der IMX 3-Serie nicht noch einmal vor. Es ist nicht realistisch, alle diese 10 CMOS-Modelle im Detail vorzustellen. Erstens sind einige von ihnen unbeliebt und zweitens ist der Arbeitsaufwand zu groß. Lassen Sie uns im Folgenden einige relativ beliebte Produkte vorstellen. Der erste ist der Sony IMX318, der im Februar letzten Jahres herauskam und im Mai erstmals von ASUS auf den Markt gebracht wurde. In meiner ausführlichen Analyse des Sony IMX318 vom März letzten Jahres sagte ich zu Beginn voraus, dass „das nächste Starprodukt des Exmor RS geboren ist und wahrscheinlich in der zweiten Hälfte dieses Jahres (2016) den Markt der Flaggschiff-Smartphones erobern wird.“ Die Tatsachen haben bewiesen, dass mein Urteil im Wesentlichen richtig war. Nachdem ASUS dieses CMOS erstmals auf den Markt gebracht hatte, wurde es auch bei Nubia mini S und Xiaomi Note 2 eingesetzt – obwohl IMX318 kein Modell ist, das auf hohe Bildqualität angewiesen ist, um den Markt zu gewinnen. Der Phase-Kontrast-Komposit-Autofokus ist weder einzigartig noch ursprünglich von Sony. Zuvor hatten sowohl vivo als auch OPPO Produkte, die diese Technologie zur Erhöhung der Fokussierungsgeschwindigkeit nutzten. IMX318 ist jedoch das erste lichtempfindliche Element, das die Hybridfokustechnologie in DSP (Signalprozessor) integriert . Dank der Hochgeschwindigkeits-Autofokus-Technologie von Sony, die in Mikro-Einzelkameras verwendet wird, soll der IMX318 eine extrem schnelle Fokusgeschwindigkeit von nur 0,03 Sekunden und eine schnellste Fokusgeschwindigkeit von 0,017 Sekunden bei 60 Bildern pro Sekunde erreichen können. Auf diese Weise kann der IMX318 sowohl bei der Aufnahme von Standbildern als auch von Videos eine schnelle Fokussierung erreichen und sich schnell bewegende Objekte problemlos bewältigen. Apropos dreiachsige Bildstabilisierung: Es gibt einige Mobiltelefone auf dem Markt, die über diese Funktion verfügen, und alle verfügen über eine optische OIS-Bildstabilisierung. IMX318 platziert die Bildstabilisierungsfunktion (IS) im DSP (Signalprozessor) und der dreiachsige Gyrosensor kann kleine Verwacklungen ausgleichen. Dieser Ansatz spart nicht nur Strom, sondern ist auch besser an die Anforderungen dünnerer und leichterer Smartphones anpassbar. Besonders hervorzuheben ist der im Xiaomi 5s und Google Pixel verwendete Sony IMX378, da es sich offensichtlich um ein lichtempfindliches Element handelt, das direkt auf eine hohe Bildqualität abzielt. Der Grund, warum Xiaomi die Worte „Eye of the Dark Night“ auf die Kopie des Xiaomi 5s gesetzt hat, ist die Kombination aus großem CMOS-Bereich und großer Pixelgröße. Im Allgemeinen wird die Leistung eines lichtempfindlichen Elements gemessen, indem zuerst die Fläche und dann das Einheitspixel betrachtet wird. Die Fläche bestimmt direkt die Qualität der Bildausgabe, und die Pixeleinheit hängt eng mit der einfallenden Lichtmenge zusammen . Basierend auf den 10 CMOS-Modellen in der obigen Tabelle ist daher klar, dass der in Xiaomi 5s und Google Pixel verwendete IMX378 beide Bedingungen hinsichtlich der Spezifikationen erfüllt. Eine schnelle Suche zeigt, dass die meisten Wissensgemeinschaften wie Zhihu und Foren wie Tieba dieses CMOS gelobt haben und Internetnutzer und Verbraucher tatsächlich sehr anspruchsvoll sind. Einführung zur Xiaomi 5s-Kamera auf der offiziellen Website von Xiaomi (Bildquelle: Offizielle Website von Xiaomi) Das 1/2,3-Zoll-lichtempfindliche Element entspricht der Größe der meisten Kompaktkameras, und das 1,55-μm-Einheitspixel scheint in den letzten Jahren nur dem UltraPixel von HTC unterlegen zu sein. Tatsächlich gibt es in der Tabelle mehr als einen 1/2,3-Zoll-CMOS, den IMX378, aber warum sind ihre Pixelgrößen so klein? Da die Gesamtzahl der Pixel zu hoch ist, bestätigt dies indirekt auch die Aussage, dass viele Pixel nicht unbedingt eine hohe Bildqualität bedeuten. Auf der letztjährigen Meizu MX6-Launch-Konferenz verbrachte Bai Yongxiang viel Zeit damit, den IMX386 vorzustellen, den Meizu von Sony angepasst hat. Tatsächlich können IMX386 und die vorherige Generation IMX286 als Brüder derselben Schule angesehen werden. Ihre Grundparameter sind genau dieselben (effektive Pixelanzahl: 12 Millionen, Einheitspixelgröße: 1,25 μm, CMOS-Bereich: 1/2,9 Zoll). Der einzige Unterschied besteht darin, dass IMX386 keine RGB/Monochrom-Architektur (Farbe + Schwarzweiß-Doppelkamera) ist, was zufällig mit der Tatsache übereinstimmt, dass Meizu MX6 nur eine Rückkamera hat. Meizu MX6 angepasster IMX386 von Sony. Ein weiteres CMOS, das im letzten Jahr sehr beliebt war, war der von OPPO angepasste IMX398 von Sony. Seit dem 1. März 2017 besitzt OPPO R9s weiterhin die weltweiten Exklusivrechte an Sonys IMX398. Apropos CMOS: OPPO war letztes Jahr sehr großzügig und hat IMX398 in eine Einladung zur Pressekonferenz gepackt und diese an alle eingeladenen Medien verschickt. OPPO R9s verwendet Sony IMX398 als Einladungsschreiben. IMX398 ist auch nicht für ultrahohe Bildqualität geeignet. Die Pixeleinheit von 1/2,8 Zoll und 1,12 μm kann nur als durchschnittlich bezeichnet werden. Doch als der IMX398 seinen Dual-Core-Fokus aus der Tasche zog, war die gesamte Branche schockiert. Sie sollten wissen, dass diese Technologie in den Anfangsjahren nur bei professionellen Spiegelreflexkameras wie der Canon EOS 70D zu finden war. Es ist mit 2 Fotodioden in jedem Pixel ausgestattet und berücksichtigt sowohl die Phasendifferenzerkennung des Bildsensors als auch den Autofokus und die Bilderfassungsfunktionen. Es ermöglicht eine Hochgeschwindigkeitsfokussierung und eine hervorragende Videoverfolgungsleistung. Der speziell angefertigte Sony IMX398 verwendet einen Dual-Core-Fokus ohne Vollpixel. Anders als das Samsung S7/S7 Edge, das einen Vollpixel-Dual-Core-Fokus verwendet, nutzt der Sony IMX398 des OPPO R9s keinen Vollpixel-Dual-Core-Fokus. Der offiziellen Propaganda von OPPO zufolge besteht der Zweck dieses Ansatzes darin, eine qualitativ hochwertige Ausgabe bei gleichzeitiger Beibehaltung der schnellen Fokussierung sicherzustellen. Jemand hat gefragt, was besser ist, es oder der Dual-Core-Fokus mit Vollpixeln? Ich habe sie selbst nicht verglichen, daher ist es schwierig, eine Schlussfolgerung zu ziehen. Ich kann nur sagen, dass selbst wenn es einen Geschwindigkeitsunterschied zwischen den beiden Dual-Core-Fokussierungsmethoden gibt, dieser für das menschliche Auge definitiv nicht wahrnehmbar ist. Ihnen ist vielleicht aufgefallen, warum am Ende der Tabelle ein CMOS der 4er-Serie hinzugefügt wird? Nun, man kann es als den Beginn der Exmor RS CMOS 4-Serie von Sony betrachten. Dieses CMOS ist erst seit weniger als einem Monat auf dem Markt und sehr neu. Auf dem MWC 2017 vor einigen Tagen waren es die Sony Xperia XZs und XZ Premium, die es erstmals nutzten. Sony XZ Premium verwendet den IMX400 CMOS (Bildquelle: gsmarena). Gemessen an den Parametern berücksichtigt dieser CMOS offensichtlich die Bildqualität und verwendet denselben 1/2,3-Zoll-Bereich wie der IMX378, aber aufgrund der hohen Pixelgröße ist die Pixelgröße relativ klein. Wenn Sie sich jedoch nur diese Daten ansehen, wird Ihnen das Herz brechen, denn bei IMX400 wurden systematische Änderungen direkt an der CMOS-Architektur vorgenommen. Das bisherige gestapelte CMOS (links) und das dreischichtige gestapelte CMOS mit zusätzlicher DRAM-Schicht (Bildquelle: Sony Japan) IMX400 verfügt über eine neue DRAM-Schicht (Dynamic Random Access Memory Unit) zwischen der Pixelschicht und der Schaltungsschicht. Dieser Teil fungiert als Cache im gesamten CMOS-Modul und wird zum Speichern der von der Pixelebene erhaltenen Bildinformationen verwendet, wodurch die Geschwindigkeit, mit der der Sensor Daten verarbeitet, erheblich verbessert wird. Laut Angaben von Sony kann der neue CMOS 19,3-Megapixel-Bilder in 1/120 Sekunde lesen und ist damit viermal schneller als der zuvor erwähnte IMX318. Darüber hinaus profitiert man auch von der zusätzlichen DRAM-Cache-Schicht und kann mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1/120 Sekunde zeilenweise scannen, was den Wackelpuddingeffekt, der häufig beim Aufnehmen bewegter Objekte auftritt, erheblich reduziert. Eine weitere Möglichkeit ist die 960pfs-Ultra-Slow-Motion-Video-Black-Technologie, die auf dem MWC 2017 vorgeführt wurde. Wir wissen, dass die von einigen Mobiltelefonen aufgenommenen 240fps-Zeitlupenvideos bereits den Moment aufzeichnen können, in dem eine Nadel einen Ballon durchsticht oder Wassertropfen spritzen. Diese Effekte sind jedoch nichts im Vergleich zu IMX400. Schließlich ist der 960fps Ultra-Slow-Motion-Videoeffekt mit der höchsten 1080p-Auflösung wirklich nicht übertrieben. Alle subtilen Bewegungen werden nahtlos miteinander verbunden und der Wiedergabevorgang stellt sicher, dass keine wichtigen Momente verpasst werden. Dies ist im Wesentlichen die Zusammenfassung der aktuellen Mainstream-Modelle von Sony Exmor RS CMOS. Im Gegensatz zu dem Artikel vor zwei Jahren bewerte ich die Bildqualität dieser CMOS-Kameras nicht mehr. Der Grund ist einfach. Obwohl die endgültige Leistung eines Fotos stark vom CMOS abhängt, ist dies nicht der einzige Faktor. Das iPhone ist ein anschauliches Beispiel . Daher sind alle Parameter in der Tabelle starr und für den Endbenutzer stellen die Parameter lediglich eine Referenz dar und sind kein entscheidender Faktor bei der Bestimmung der Qualität der Fotos, die aufgenommen werden können. Als Gewinner des Qingyun-Plans von Toutiao und des Bai+-Plans von Baijiahao, des Baidu-Digitalautors des Jahres 2019, des beliebtesten Autors von Baijiahao im Technologiebereich, des Sogou-Autors für Technologie und Kultur 2019 und des einflussreichsten Schöpfers des Baijiahao-Vierteljahrs 2021 hat er viele Auszeichnungen gewonnen, darunter den Sohu Best Industry Media Person 2013, den dritten Platz beim China New Media Entrepreneurship Competition Beijing 2015, den Guangmang Experience Award 2015, den dritten Platz im Finale des China New Media Entrepreneurship Competition 2015 und den Baidu Dynamic Annual Powerful Celebrity 2018. |
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