不只有索尼 移动影像传感器厂商大盘点

2015-08-11 12:55:52来源: PConline
    在各家的手机发布会中,影像部分的篇幅占比从来都不小,说道无外乎影像传感器、镜头、影像处理器三方面,其中影像传感器又是重中之重,因为它决定着像素量、进光量、色彩还原等等影响最终成像质量的关键参数,所以传感器很大时候成为人们预先判断一款手机成像素质的参考。

  当下的移动影像传感器,几乎都是CMOS材料的,这种材料相比以前的CCD材料最大的好处就是降低了芯片的功耗,在噪音、速度上也有更好的表现。而说起 CMOS,索尼无疑是一个绕不开的名字,其不仅是著名的相机制造商,还是目前最大的CMOS传感器供应商,为市场贡献了诸多高像素、高感光、新结构的影像 传感器,所以使用索尼的传感器一直是市场上高端手机的典型特征,也是厂商们大书特书的宣传点,仿佛影像传感器市场上只有索尼一家。事实上,当下的移动影像 传感器市场竞争非常激烈,连中国厂商也在通过资本的运作参与其中,这次就为大家盘点一下主流的移动影像传感器厂商。

2015上半年CMOS占比表

  索尼黑科技

  当下各家旗舰机中,iPhone 6、三星S6、LG G4、moto X、索尼Z3+、小米Note等等使用的都是索尼的CMOS,而据日本调查公司Techno Systems Research发布的研究报告,2015上半年索尼在全球CMOS市场占据28%份额,领先第二名足足9%。在索尼2015第一季度财报中,CMOS业 务同样表现亮眼,运营利润同比增长164%,今后还要投资36亿美元提高产能供给满足市场需求,可以说这块业务寄托了索尼扭亏为盈的希望。

堆栈式传感器结构

  索尼的Exmor影像传感器除了在移动市场独领风骚外,在相机领域也是独占鳌头,不仅自家相机使用,连尼康、宾得、奥林巴斯等品牌的部分型号也采用的索 尼传感器,支撑这种强大市场号召力的是索尼无可匹敌的技术实力,比如说堆栈式技术。在流行的背照式传感器中,像素和处理电路位于同一平面,下层是支持基 板,堆栈式结构是将上方信号处理的电路移到下方取代支持基板,在芯片上重叠形成背照传感器的像素部分,使传感器面积大大减小;同时由于像素和电路部分的独 立,使得厂商可以针对像素层进行高画质优化,而电路层进行高性能优化,代表作是三星S4上采用的IMX135。之后,索尼还对IMX135进行优化推出第 二代堆栈式传感器IMX214,这颗大家耳熟能详的传感器减少了微透镜到感光二极管的距离,提高了光线利用率和弱光下的色彩饱和度。

RGBW传感器优势

  除了堆栈式技术外,RGBW编码、相位对焦也是最近大法刚刚投放市场的新技术。华为P8采用IMX278传感器亮点就在于RGBW编码。这枚传感器相较 IMX214换了滤色片矩阵,加入无色滤镜提升感光能力,但缺少了硬件HDR模式,算法要求也提高,白天拍照相较IMX214并无优势,所以目前采用 IMX278的厂商并不多。

  相位对焦技术虽然在传统相机上已经屡见不鲜,但进入移动领域还是这两年的事,索尼最新的IMX230就加入 192个相位对焦点,对焦速度大幅提升,再也没有以前手机对焦那种“肉肉”的感觉,拍摄高速运动的物体也不容易出现拖影,目前荣耀7、乐Max已经采用了 这颗传感器,可以预见IMX230将是下半年内各家发布会的座上宾。

索尼主流CMOS规格表

  而在索尼流行的影像传感器中,最扑朔迷离的当属IMX220了,这颗传感器是索尼Z1/Z2使用的IMX200的改进版,现在被用在索尼Z3/Z3+和 魅族MX4/5上,虽然型号一样,但其实两者还是有区别的。Z3/Z3+使用的是原始版IMX220,和镜头一套设计的,有边缘透镜优化;而魅族MX4 /5使用的公版IMX220则没有边缘透镜优化。另外,三星S6/Note 4采用的IMX240只是IMX220的16:9定制版,其去除了电路设计而由三星自家28nm工艺的电路代替,降低了发热量。

  就目前而言,索尼在高像素、高质量的CMOS上有着绝对的技术优势,而这种优势伴随着曲面传感器、双层传感器的成功研发也一时难以被超越,所以索尼在高端CMOS市场的领导地位近期没有被动摇的可能。

  豪威占中端

  豪威(OmniVisio)是移动传感器市场中份额仅此于索尼的厂商,目前已经同意被华创投资、中信资本和金石投资组成的中国财团以19亿美元的价格收 购。豪威的影像传感器早期一直被用于iPhone上,但到iPhone 4S时后置摄像头的传感器供应商换为了索尼,其后豪威产品就只被苹果用于前置摄像头,而随着三星和海力士的崛起,豪威的市场份额也不断下降。另外,豪威的 传感器售价较索尼低很多,最高甚至低6、7倍,所获利润自然不如索尼,所以其在2014年采用高中低端全线出击的策略,但市场效果不明显。

豪威主流CMOS规格表

  其实,豪威技术实力并不弱,有着类似索尼堆栈式结构的PureCel-S技术,相位自动对焦、高像素、实时HDR等功能也都具备,比如其去年底推出的 OV23850就是一颗1/2.3英寸2380万像素的高端产品。刚刚发布的一加手机2采用就是豪威提供的OV13860,规格是1/2.6英寸1300 万像素,单像素尺寸1.3μm,像素面积比IMX214大34.7%,感光能力更强,评测结果也证明其夜景更纯净明亮,另外,一加2前置摄像头是也是豪威 的OV5648。

一加2夜景样片

  在诸多厂商中,豪威是一个实力被严重低估的厂商,风头被索尼长期掩盖,希望一加2不错的拍照素质能让消费者更认可豪威,也希望其被中国财团收购后产品能被更多厂商所选择。

  三星啥都有

  三星是整个手机产业链中举足轻重的企业,SoC、RAM、ROM、电池、屏幕都有涉足,所以影像传感器也自然不会放过。

  起 初,三星的影像传感器大多用于低端手机上,比如红米Note、魅蓝Note,但近期三星尝试在自家旗舰的S6手机使用自家的CMOS,而且评测结果和采用 IMX240版本的S6非常近似。就技术而言,三星有独家的ISOCELL技术,原理是通过在相邻像素间形成物理屏障来提升感光能力,使像素串扰较背照式 传感器减少30%、动态范围提升30%。

ISOCELL传感器

  上月底,三星更是推出了业内首款1600万像素、单像素尺寸仅为1μm、厚度5mm的S5K3P3,虽然单像素尺寸过小使得感光能力下降,但 ISOCELL技术的应用弥补了饱和度的不足,官方宣称最终成像质量等同于1.12μm尺寸的CMOS。更重要的是,S5K3P3超薄的厚度可以让超薄手 机在设计时摄像头部分不再凸出,在手机外观和拍照性能间取得了合理的平衡。

三星主流CMOS规格表

  在近期索尼供货吃紧的背景下,传闻三星借此抢得了不少国内客户,相信不久我们就会看到更多搭载三星影像传感器的国产手机了。

  海力士玩低价

  SK海力士在2007年进入CMOS市场,产品以800万像素以下为主。近期在积极布局中国市场,卡位800万像素和1300万像素产品,但优势只有低价。

SK海力士主流CMOS规格表

  在去年举办的2014 CIS Showcase上,海力士介绍了处于开发阶段的2100万像素产品和增强聚光效果的新技术,但目前尚未看到有手机搭载。

  东芝渐发力

  说起东芝的影像传感器,公众最熟知的要数诺基亚808和1020上搭载那颗4100万像素的HES9和CK26V1了,至今没有手机能在像素量上将其超越。

诺基亚808上采用的东芝HES9传感器
东芝主流CMOS规格表

  而近期采用东芝传感器有名手机就是HTC One M9,其后置东芝1/2.4英寸2000万像素的T4KA7,拍摄效果较以往HTC使用的双摄像头进步神速。最近,东芝还发布了一款具备相位对焦的 T4KC3,规格为1/2.7英寸1600万像素,支持明亮模式(将图像亮度提高4倍),而且功耗极低。至此,东芝的产品线已经覆盖了800万、1300 万、1600万、2000万四个主流的影像传感器市场,有逐渐发力的趋势,据说已有国内厂商启动了对东芝影像传感器的评估。

  总结

  除了上述提到的五家厂商外,Aptina、意法半导体、格科微、思比科也是移动影像传感器的主要供应商,只是产品过于低端、市场份额太小而让人们印象不多。

  就目前的情况看,技术和价格是决定一颗CMOS能否被手机厂商选择的两个重要因素,而随着CMOS未来向小型轻薄化发展,任何厂商都还有争夺市场霸主的机会,我们也期待被中国企业收购的豪威能在国内市场有更好的表现。

关键字:传感器  索尼

编辑:北极风 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/xfdz/2015/0811/article_44193.html
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