2010-03-04 | 一块传感器带来的数码相机变革
在PC领域,CPU和GPU扮演着核心角色,每次升级都会带来行业变革,用户们也把这两个核心部件作为衡量和描述自己PC的标志。但换到数码相机上就不一样了,图像传感器和镜头可以说是数码相机上的两大核心部件,但我们通常不知道那块传感器的型号、厂家,也不会仔细分析镜头的结构。除了机型外,普通用户能说出这相机多少像素、多大光学变焦就很不错了。这可能与PC与DIY紧密的联系有关,曾经有不少台式机没有品牌型号,惟一可以明确描述其特性的就是CPU和GPU。
然而笔者今天想着力介绍的正是一款成像传感器——索尼IMX050CQK,虽然它和无数前任一样,名字注定不会在普通用户中传播,但它给数码相机市场带来的震动和变革可能会在2010年让很多人印象深刻。
{dy}批采用背照射CMOS的索尼WX1数码相机
如果我换一个方法介绍介绍这款传感器,您可能会熟悉一些。它是索尼{dy}款用于数码相机的背照射CMOS传感器,也就是在相机上标志的EXMOR R CMOS传感器。目前索尼应用这款传感器的数码相机包括TX1/TX7C/WX1/HX5C,在编号中都带有一个X。这些刚刚上市的新品已经凭借出色的暗光线性能赢得了很好的口碑。除了索尼,理光{zx1}推出的CX3采用了这款传感器,并把出色的夜景拍摄功能作为升级重点。在非正式场合,富士也表示自己刚刚发布的便携旗舰机型FinePix HS11中采用的BSI CMOS传感器与索尼这款背照射CMOS有着千丝万缕的联系。如果再往前溯源,索尼在2009年发布的硬盘高清摄像机HDR-XR520E/XR500E采用了{dy}代背照射CMOS传感器(适用于摄像机的型号),大幅度了家用摄像机的夜景拍摄质量……按照笔者的猜测,背照射传感器会在2010年大行其道,不仅在索尼的数码相机中大量采用,也会被更多其他厂商用于xx产品,从而全面提高目前数码相机的暗光线拍摄水准。
把背照射CMOS作为核心竞争力的富士HS11
有关这款传感器本身,在这里我们就不做详细技术细节的分析了,太多枯燥的数据可能您也没有兴趣。相关的背照射CMOS原理可以参见我以前的博客和。但背照射CMOS的优势我还要罗嗦几句:首先,独特的结构让这种传感器可以在有限的面积上增加像素,同时保证很高的灵敏度,也就是在暗环境下成像噪声低于传统传感器;其次,独特的数据读取技术让它能支持高速率的照片拍摄和视频拍摄;第三,它还有多种数据读取方式可供选择,能实现丰富的功能。
对于用户来说,传感器的性能优势毕竟只体现在表格上,真正成为相机上先进贴心的功能才是关键。因此,我们来看看背照射CMOS给相机带来的变化。首先是更高的感光度和更好的画质。由于灵敏度提高了,使用这种传感器的相机基本都可以达到ISO3200,而且具备相当不错的画质。这样,我们在室内、黄昏拍摄或是抓拍运动方面都更得心应手了。其次是更强的高速连拍。这款传感器在1000万像素的全分辨率情况下也能保证每秒50帧的速率,因此,在相机上实现每秒10张的高速连拍和每秒1000帧的高速视频(等于约30倍的慢镜头)都不是问题,媲美{dj0}数码单反呀。
综合高速拍摄和高画质特性,一系列的特色功能得以诞生,也在不同厂家的相机上以不同的面貌体现。
这些在传统数码相机上无法想象的功能一股脑涌现,而且还仅仅是个开始。组合好高灵敏度和高拍摄速度两张{wp},相信还会有更多神奇的功能出现在今年的数码相机上。
在数码影像产品的发展历史上,传感器的技术革命曾经数次让我们感到眼前一亮,例如索尼的精锐CMOS、富士的超级CCD、Foveon的X3(现在已经是适马的了),然而,因为推动者的局限或是技术本身的限制,它们都没有成为数码影像市场的主流。笔者现在看好背照射CMOS,不仅仅是因为其独特的原理在一定程度上颠覆了传统传感器的结构,更在于索尼这次表现出非常积极和开放的态度,迅速开始推广,因此有望带动整个行业的技术升级。就像负责这款图像传感器研发的Wakabayashi先生说的:“索尼在开发IMX050CQK时的信念就是高分辨率和高图像质量。希望更多的厂商能尝试这款传感器的高速和高灵敏度技术,让夜间、室内都无需闪光灯拍摄。”
作为一个器材发烧友,笔者对背照射CMOS的关注还在于它何时可以应用到数码单反中。目前数码单反的像素疯狂升级已经让本来不小的传感器有些拥挤了,如果应用背照射技术,其灵敏度可以上一个台阶,让等效感光度再次提升一个数量级。其中更为微妙的是,佳能在数码单反的CMOS传感器上一直坚持自己设计,而且具备相当不错的水准,其他品牌基本都被索尼的CMOS传感器统一了。但如果背照射成为一种无法逆转的潮流,佳能会处于一种略显尴尬的境地。
也许像笔者预期的,背照射技术在2010年将产生一场变革,颠覆传统CCD已经固守近30年的市场(从{dy}台数码相机开始),也许,它也像上面提到的几项传感器技术革新一样,{zh1}只在小范围应用。但这项技术核心所迎合的正是数码影像技术一直以来的追求——更高灵敏度、更高拍摄速度,即使背照射技术最终被边缘化了,相信也会有更多新技术向着这个方向迈进。