這幾年，智能手機拍照效果突飛猛進(jìn)，很大程度上要歸功于應(yīng)用于智能手機上的影像傳感器（CMOS）技術(shù)的進(jìn)步，這是智能手機“拍照之魂”。而談到手機上的CMOS感光元件，相信大家最先想到的索尼的IMX系列。盡管目前市面上還有豪威（OV）、三星（ISOCELL）等競爭者，并且三星這兩年發(fā)展很快，但論市場占有率，目前索尼是有絕對優(yōu)勢的。
不過，索尼的圖像傳感器雖然口碑很好，但不得不說他們旗下的產(chǎn)品實在是又多又亂，相信很多IT之家小伙伴在談到索尼IMX某個具體型號的傳感器時往往是一臉懵。今天IT之家小編汐元就為大家做一個梳理，希望能幫助大家更好的掌握索尼IMX圖像傳感器產(chǎn)品線到底是怎么一回事。
一、索尼的IMX圖像傳感器背景
準(zhǔn)確來說，目前我們手機上用的索尼影像傳感器，都屬于索尼Exmor傳感器產(chǎn)品系列。在智能手機上使用的主要為Exmor R和Exmor RS系列。Exmor R為背照式傳感器系列，是索尼在2008年6月11日發(fā)布的。目前它們在智能手機上已經(jīng)幾乎銷聲匿跡，所以不是本文介紹的重點。
2014年11月，索尼宣布新型Exmor RS堆棧式傳感器系列商品化。汐元主要為大家梳理這個系列的產(chǎn)品。至于“IMX ###”是Exmor具體單個產(chǎn)品的命名方式。這里為了方便，就統(tǒng)一采用“IMX系列”這種說法了。
二、了解一些常見的技術(shù)名詞
在具體介紹索尼IMX傳感器產(chǎn)品線之前，汐元需要先以盡可能少的篇幅為大家回顧一下本文可能涉及到的手機拍照和傳感器相關(guān)的常見技術(shù)名詞。
背照式傳感器：背照式是相對于傳統(tǒng)CMOS前照式而言的。傳統(tǒng)CMOS在感光元件的感光層前面有一排金屬電路，光線要先通過金屬排線電路才能到達(dá)感光層，這就影響了透光率，甚至造成像素干擾。而背照式傳感器的意思就是將這層金屬電路層移到了感光層后面以解決上述問題，從而提高光線利用率。
堆棧式傳感器：堆棧式傳感器是對背照式結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。背照式中的感光層原來也是有電路的并且和后面的電路層相連，堆棧式就是將感光層的像素部分進(jìn)一步獨立出來，將其中的電路層挪至下方替代原有的支持基板，這就進(jìn)一步提高了感光層的利用率，可以容納更多的像素，也可以讓電路層使用更先進(jìn)的工藝。
PDAF相位對焦：是指感光元件上預(yù)留出一些遮蔽像素點，專門用來進(jìn)行相位檢測，通過像素之間的距離及其變化等來決定對焦的偏移值從而實現(xiàn)比傳統(tǒng)反差對焦更準(zhǔn)確更快速的對焦。
雙像素對焦：是基于PDAF改進(jìn)的技術(shù)，將每個子像素一分為二，每個像素一半用來接收被攝物體圖像信息，一半用來偵測負(fù)責(zé)對焦的相位差像素，從而讓所有像素點都可以偵測相位差對焦，從而解決PDAF暗光或夜拍對焦慢的問題。
四像素合一：即在傳統(tǒng)的RGBG拜耳像素陣列上進(jìn)行改進(jìn)，將四個同色的RGBG像素排列在一起，形成一個大的RGBG像素陣列，從而提高感光能力。
三、索尼Exmor RS系列重要CMOS梳理
上述這些技術(shù)名詞在后文我們或多或少都會提及，而在回顧了這些名詞后，接下來小編汐元就為大家簡略盤點一下索尼Exmor RS系列堆棧式傳感器從發(fā)布到現(xiàn)在的一些重要產(chǎn)品。這里我們劃分為兩部分：
第一部分是對Exmor RS系列IMX傳感器從誕生至今主要傳感器產(chǎn)品的整理，以表格形式展示給大家。
第二部分是按照IMX1系、2系、3系……的順序?qū)Σ煌瑪?shù)字序列的型號的產(chǎn)品進(jìn)行簡單介紹。由于產(chǎn)品太多，汐元在介紹的時候會采用有詳有略的方式。
下面是第一部分，如下圖所示。
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這張表格是汐元從IT之家以及全網(wǎng)過去的資料中整理出來的，產(chǎn)品很多，實際整理的時間也足足花了一天。或許仍然不全，但應(yīng)該涵蓋了絕大部分的Exmor RS傳感器產(chǎn)品。
同時汐元還將這些產(chǎn)品的彼此前后代關(guān)系進(jìn)行了梳理，同樣以表格的方式呈現(xiàn)，有些產(chǎn)品具有前后代的延續(xù)關(guān)系，有些產(chǎn)品目前則是比較孤立的。注意，表格中將一些產(chǎn)品的定制版和公開發(fā)售版（馬甲版）未予區(qū)分，統(tǒng)一算作前后代的關(guān)系。
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從這個表格上我們大致可以歸納出以下幾點：
Exmor RS傳感器產(chǎn)品型號是按照IMX1##、IMX2##、IMX3##……的數(shù)字順序向后延續(xù)的，也就是所謂的1系、2系、3系……
不同數(shù)字系列通常隔1-2年會升級一次。
每個數(shù)字系列產(chǎn)品的后兩位數(shù)字和產(chǎn)品定位沒有明顯規(guī)律。
從時間上看，不同數(shù)字序列的產(chǎn)品發(fā)布有交叉的情況。例如索尼在2015年已經(jīng)有IMX3系產(chǎn)品發(fā)布，但是到2016年IMX2系產(chǎn)品仍然有新品推出。
圖像傳感器性能總體來說是隨著時間的推移而不斷提高的。但是性能和產(chǎn)品型號的數(shù)字并沒有直接關(guān)系。
總結(jié)出這些點后，接下來我們一起看看Exmor RS系列產(chǎn)品這些年的進(jìn)化之路吧。
1、Exmor RS IMX1系
索尼Exmor RS系列堆棧式傳感器雖然是2014年11月宣布商品化，但是其實在2012年8月，索尼即已推出了IMX135、IMX134和ISX014三款堆棧式圖像傳感器。所以他們?nèi)齻€也是全球第一批索尼堆棧式影像傳感器了。這里指的一提的是，其實在IMX135中索尼就已經(jīng)在傳感器中加入了“RGBW”編碼技術(shù)，也就是說RGBW編碼功能在當(dāng)時已存在。RGBW就是將原來RGBG的子像素排列中的一個綠色像素替換成了白色像素，可以改善靈敏度并提高弱光成像質(zhì)量。不過索尼后來在IMX135上最終沒有開放這一技術(shù)，而是使用“紅綠藍(lán)”模式替代了原計劃采用的“紅綠藍(lán)白編碼”功能，原因是當(dāng)時這項技術(shù)還無法滿足索尼影像質(zhì)量的特定標(biāo)準(zhǔn)。
從IMX145開始，索尼開始為iPhone量身定制影像傳感器，iPhone 4s、iPhone 5和iPhone 5c均使用了索尼IMX145。而索尼在2014年推出的改進(jìn)版IMX145也是一款重要產(chǎn)品，這款CMOS加入了對相位對焦技術(shù)的支持，也可以說是索尼第一款支持相位對焦技術(shù)的產(chǎn)品，正因如此，有很多聲音猜測當(dāng)年的iPhone6、iPhone6 Plus使用的就是這款PDAF版的索尼IMX145傳感器。
2、Exmor RS IMX2系
從索尼Xperia Z1開始到Xperia Z3，索尼連續(xù)三代都使用了自家獨享的IMX220傳感器，所以IMX2系傳感器基本上也就是始于2013年。這款傳感器的2070萬像素值在當(dāng)時是非常驚人的，CMOS尺寸也達(dá)到了1/2.3英寸。不過后來索尼也將IMX220開放給其他廠商使用，例如魅族在MX4中就使用了這款傳感器。
在2014年前后，還有一款很具人氣的2系傳感器，就是IMX214，這是IMX135的升級型號，在基本參數(shù)上和IMX135相差不大，但是在結(jié)構(gòu)和細(xì)節(jié)工藝上作了微調(diào)，令I(lǐng)MX214具備更好的低光拍攝效果。當(dāng)年OPPO Find 7、小米4、榮耀6等多款熱門旗艦手機都用了這款CMOS。
IMX230是IMX220的升級版，在基礎(chǔ)參數(shù)上有所微調(diào)，重點是增加了PDAF的支持。
另外還有兩款在當(dāng)時比較冷門的CMOS，分別是IMX234和240，兩者在參數(shù)上幾乎一致，推出的時間也比較接近，汐元估計IMX240是為三星S6定制的改進(jìn)產(chǎn)品。因為在次年的三星S7系列和Note7上，也是采用了索尼定制的產(chǎn)品，為IMX260。
IMX260相當(dāng)于IMX240的改進(jìn)款，這款CMOS讓三星S7系列當(dāng)年在拍照上大放異彩，它也是索尼第一款支持雙核對焦的手機CMOS。
索尼IMX2系還有一款比較獨特的傳感器即IMX278，這是一款采用RGBW四色像素排列的傳感器，當(dāng)年在華為P8上使用引起了很大的關(guān)注。不過盡管如此，IMX278的整體參數(shù)配置卻并不是很出色。
次年，也就是2016年，在華為P9系列上，則用上了另一款定制產(chǎn)品——IMX286，IMX286在各項參數(shù)上在當(dāng)時都有足夠的優(yōu)勢，同時支持RGB/Monochrome（彩色+黑白）架構(gòu)，也就是當(dāng)年華為P9所說的一顆攝像頭記錄色彩信息，一顆攝像頭記錄黑白信息。IMX286在當(dāng)年華為P9和徠卡合作的拍照聲勢中也成了旗艦影像處理器的代表。
IMX2系列要介紹的最后一款產(chǎn)品是IMX298，其首發(fā)搭載于華為Mate 8，這款CMOS的基本參數(shù)比較一般，但是在這款CMOS上索尼首次將PDAF和RGBW進(jìn)行了結(jié)合，綜合性能也還是不錯的。另外值得注意的是，IMX298雖然數(shù)字最大，但它并非2系最后一款CMOS，最后一款2系CMOS應(yīng)該是上面說到的IMX286。
3、Exmor RS IMX3系
從Z1到Z3連續(xù)三代使用IMX220后，索尼在Xperia Z5上終于換上了IMX300，并且也是獨占，并且也是連用了好幾代，至少后面Xperia X Performance和索尼Xperia XZ都沿用了IMX300。IMX300的有效像素達(dá)到2500萬，那些年索尼飚像素的名聲不是吹的。在IMX300上，索尼還將反差式+相位對焦的混合對焦方式升級到預(yù)測式混合自動對焦，能夠大大提高對焦速度和準(zhǔn)確度，對焦速度可達(dá)到0.03秒，也是當(dāng)年一大看點。
2016年2月推出的IMX318是當(dāng)時索尼手機之外少有的高像素3系CMOS，后來首發(fā)于華碩ZenFone 3 Deluxe，再后來錘子M1/M1L上也使用了這款CMOS。
IMX333是用于三星Galaxy S8和Note8系列的定制版CMOS，它和一年前的IMX260并沒有太大的差別，主要提升在多幀圖像處理上，可以理解為IMX260的小幅升級版。
到2016年，智能手機雙攝風(fēng)潮逐漸起來，手機上使用的傳感器搭配也逐漸復(fù)雜，這段時間正好是索尼3系傳感器的主要推出時間，所以3系熱門的產(chǎn)品在數(shù)量上也是比較多的。例如IMX350、IMX351、IMX376K等就經(jīng)常被手機廠商用作雙攝像頭的副攝。
IMX376和IMX376K只相差了一個K，不過前者是vivo與索尼聯(lián)合開發(fā)的一款CMOS傳感器，曾被vivo用于vivo X9的前置攝像頭中，也就是vivo那句“照亮你的美”的自信來源。
2016年，索尼還推出了一款I(lǐng)MX386感光元件，首發(fā)于魅族MX6手機，是IMX286的升級版，性能出色，后來也被應(yīng)用于小米6和小米Max 2等手機中。
索尼在2016年9月推出的IMX378是一款有著出色性能的傳感器，因為它擁有當(dāng)時索尼Exmor RS 手機CMOS中幾乎最大的傳感器尺寸（1/2.3）和單位像素尺寸（1.55μm），當(dāng)年這款傳感器在小米5S和Google Pixel手機中的應(yīng)用令這兩款手機的拍照表現(xiàn)躋身年度最佳的行列。
除了IMX378在2016年到2017年間還有一款傳感器在旗艦手機領(lǐng)域也有著重要應(yīng)用，就是IMX362，它有著1/2.55英寸的尺寸大小以及1.4μm的單位像素尺寸，2017年的Google Pixel 2、努比亞Z17、vivo Xplay 6和HTC U11，此外還有不少中端手機也搭載了這款CMOS，例如魅族M15、魅藍(lán)Note 6等。
而IMX362的升級版IMX363在2018年也屬于人氣CMOS，它的核心參數(shù)和IMX362相差無幾，甚至應(yīng)用策略上都很相似，你既可以在小米8、vivo Nex這樣的旗艦手機中看到它，也可以在堅果Pro 2S和諾基亞X7這樣的中端手機中找到他的身影。事實上，隨著智能手機市場競爭的加劇以及拍照功能重要性的凸顯，將高端傳感器應(yīng)用在中端手機產(chǎn)品上對于手機廠商來說并不是什么少見的操作。
不過2018年更出風(fēng)頭的CMOS應(yīng)該是IMX380，IT之家小伙伴們相信還記得去年華為P20系列手機在拍照領(lǐng)域風(fēng)光無倆的氣勢，沒錯，華為P20主攝搭載的就是這枚IMX380 CMOS。IMX380是IMX378的升級版，其基礎(chǔ)配置和IMX378幾乎一樣，性能強大，并且不獨占。IMX380后面也用于魅族15手機中。
3系這部分最后再說一款定制CMOS，即發(fā)布于2016年1月、和OPPO合作研發(fā)的IMX398，也就是IMX298的升級版，主要在對焦及畫質(zhì)方面做出改變，對焦速度會更快，暗光條件下噪點控制更好，畫面色彩表現(xiàn)更好、清晰度更高。
4、Exmor RS IMX4系
盡管Exmor RS IMX3系的產(chǎn)品延續(xù)到了2018年，但4系產(chǎn)品在2017年初即已推出，第一款就是搭載在Xperia XZ Premium上的IMX400。索尼在自家Xperia旗艦手機上使用的影像傳感器都是不惜使用最好的技術(shù)的，IMX400上也不例外，除了出色的基礎(chǔ)參數(shù)，它最大的看點是在像素層和電路層之間新加入了DRAM層（動態(tài)隨機存儲單元），這一部分在整個CMOS模組當(dāng)中充當(dāng)緩存角色，用于存儲像素層獲取到的圖像信息，因此大幅提升了傳感器處理數(shù)據(jù)的速度。在這一技術(shù)的加持下，IMX400擁有能夠捕獲高速運動中的物體的最小失真度的靜止圖像以及超級慢動作視頻拍攝的功能。可以說，IMX400和IMX300以及IMX220同出一系，都是索尼用在自家旗艦手機上的“御用”CMOS系列。
2018年2月面世的IMX486是IMX386的延續(xù)，而這一系列從IMX286開始核心參數(shù)就沒有太大的變動，所以到2018年，盡管IMX486仍然會被像小米6X等不少熱門手機采用，但存在感并不高。
相對來說更重要的是IMX498 CMOS，當(dāng)時榮耀10，榮耀V10，榮耀Magic2三款手機上都使用了這款CMOS，成為很多網(wǎng)友調(diào)侃的對象。當(dāng)然，網(wǎng)友調(diào)侃的不是IMX498本身，不過IMX498的整體性能在最后一款榮耀Magic2上市的2018年12月確實是有些落后了。從參數(shù)上看，它更像是IMX398的馬甲版。
5、Exmor RS IMX5系
索尼IMX5系影像傳感器主要從2018年開始沿用至今。首先我們要說的就是去年2月推出的IMX519，這顆CMOS在OPPO R15上首發(fā)，也是OPPO和索尼合作研發(fā)的產(chǎn)品，相較于兩者聯(lián)合研發(fā)的上一款產(chǎn)品IMX398，IMX519在傳感器尺寸和單位像素尺寸上都得到了提升，其中傳感器尺寸從原來1/2.8英寸提升至1/2.6英寸(提升了約7.7%)，單個像素面積由1.12μm提升至1.22μm(提升約18.7%)，同時，IMX519的采樣幀率從上一代旗艦傳感器IMX398原來的30fps提升至60fps(提升100%)。嚴(yán)格來說，IMX519，可以說是IMX398的后代產(chǎn)品。
IMX5系還有兩款中端產(chǎn)品，分別是IMX550、IMX576，兩者基本參數(shù)接近，主要被廠商們用作前置攝像頭或者后者攝像頭的副攝像頭，所以大家可以看到，目前IMX#50、IMX#76這系列型號的產(chǎn)品都是性能偏低的中端產(chǎn)品。
要說IMX5系的明星產(chǎn)品，無疑就是IMX586了，相信常逛IT之家的小伙伴對它都不會陌生。這款CMOS擁有4800萬的超高像素，同時采用了“Quad Bayer”4像素同色濾色器，在暗光的拍攝條件下，IMX586可將4個同色像素相鄰排布，以達(dá)到相當(dāng)于1200萬像素、單個像素尺寸1.6μm的CMOS的拍攝效果，實現(xiàn)單個像素采光能力的有效提升，進(jìn)而達(dá)到減少噪點的目的。正因如此，很多人認(rèn)為IMX586是華為P20 Pro獨占的那款I(lǐng)MX600傳感器的“外售版”，不過從性能上來看，IMX586還是尚不及IMX600的。另外有意思的是，IMX586既出現(xiàn)在小米9、OPPO Reno十倍變焦版這樣的絕對旗艦手機上，也被用在了紅米Note7 Pro這樣的千元機上，也是一個奇觀了。
客觀上這也提醒我們，用手機的產(chǎn)品定位來判定它使用的CMOS的性能定位，你可能會得到錯誤的結(jié)論。
還有一款和IMX586師出同門的產(chǎn)品——IMX582，IMX582相比IMX586核心參數(shù)基本一樣，只是閹割了視頻錄制的幀率，從4K60fps降級到4K30fps，這款CMOS被用在Redmi K20上。
6、Exmor RS IMX6系
目前，索尼已經(jīng)發(fā)布的Exmor RS IMX6系產(chǎn)品不多，且均是高端旗艦產(chǎn)品，并且似乎被華為承包了。主要有兩款，其一是剛才提到的IMX600，為去年華為P20 Pro和華為Mate20 Pro獨占。它是華為和索尼聯(lián)合打造的，可以說奠定了華為在手機拍照方面的領(lǐng)軍地位，其最突出的特點是擁有1/1.7英寸的超大傳感器尺寸，并且能夠直出4000萬像素的照片（分辨率7296 x 6472），不過此時的單位像素尺寸只有1μm。
當(dāng)然，IMX600也支持四像素合一技術(shù)，可拍攝1000萬像素（分辨率3648 x 2736）照片，達(dá)到1.8μm等效單位像素尺寸，在光線條件不理想時帶來了頂級表現(xiàn)。
至于今年在華為P30 Pro上使用的IMX 650是IMX600的升級版，兩者參數(shù)差距不大，單位像素尺寸有些許提高。IMX650目前也仍然處于獨占狀態(tài)，預(yù)計也會在今年的Mate 30 Pro手機上使用。
四、總結(jié)
1、性能如何排序?底大是硬道理
從上面的梳理可以看出，整體來說IMX系列傳感器的性能是隨著時間的推移慢慢提升的，并且籠統(tǒng)地說“從1系到2系到3系等等一直到6系，性能逐漸增強”也沒有問題。但是如何對這些產(chǎn)品進(jìn)行更精確一些的性能排序呢？我們需要找一個核心的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
影響一款傳感器性能的參數(shù)是多樣的，但無疑所有因素中，“傳感器尺寸”應(yīng)該是影響最大、也是最重要的，畢竟俗話說，“底大一級壓死人”，CMOS的底有多大，對性能有直接的影響。
所以汐元將上述整理的CMOS產(chǎn)品型號按照傳感器尺寸為標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行重新排序，可以作為大家比對某款CMOS性能的參考。如下圖：
▲點擊查看大圖
IT之家這里需要提醒大家的是，這張排名的表格只是作為參考。因為影響CMOS性能的還有很多其他因素，不同消費者關(guān)注的點可能也不同，可能A更關(guān)心夜間純凈度，B更關(guān)注像素解析力，大家需要結(jié)合自己的關(guān)注點來判斷。
2、定制化是趨勢
在梳理中我們發(fā)現(xiàn)索尼和智能手機廠商聯(lián)合，針對智能手機聯(lián)合定制影像傳感器的趨勢也越來越明顯。這些定制化產(chǎn)品至少包含一種、并且不限于以下特點：
獨占；
每款定制的產(chǎn)品也有后代，逐漸形成自己的產(chǎn)品線系列；
集雙方之力，包含更多技術(shù)創(chuàng)新；
通常出現(xiàn)在有一定市場影響力的手機大廠旗艦產(chǎn)品中。
而從影響的角度講，這些定制CMOS一方面讓IMX傳感器的性能可以最大程度的發(fā)揮，讓手機獲得更好的拍照效果。但另一方面也讓IMX傳感器的產(chǎn)品線更加復(fù)雜。
最后，汐元需要提醒大家的是，智能手機的拍照效果取決于多方面的因素，CMOS的性能雖然很重要，但不是唯一因素，一款手機并非用了性能高的CMOS就能有更好的拍照效果，同一款CMOS在不同的手機產(chǎn)品中也可能有不同的拍照表現(xiàn)，所以在實際選購手機的時候，我們也需要從多個角度來判斷這款手機的拍照能力，避免“唯CMOS論”。
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