导读 智能手机已迅速发展成为有史以来最好的傻瓜相机，但由于采用了创新的索尼图像传感器，它们可能很快就会实现又一次飞跃。 索尼的半导体部门

智能手机已迅速发展成为有史以来最好的傻瓜相机，但由于采用了创新的索尼图像传感器，它们可能很快就会实现又一次飞跃。 索尼的半导体部门刚刚宣布，它制造了世界上第一个具有两层晶体管像素的堆叠式 CMOS 传感器。今天的 CMOS 传感器在同一基板(或层)上同时具有光电二极管和像素晶体管，但索尼的新芯片将它们分为两个不同的层次。

这对图像质量意味着什么?索尼表示，这种新架构使每个像素的饱和信号水平加倍，有效地将它们暴露在两倍的光线下。这应该会显着提高传感器的动态范围，同时也为更大的放大器晶体管腾出足够的空间，以帮助减少夜间噪音。

在高对比度场景中，这种好处应该特别明显，比如那些有明亮阳光和黑暗阴影的场景，早期的智能手机很难做到这一点。今天的手机使用巧妙的多帧处理来改善其动态范围，但这款新的索尼传感器应该为他们的软件提供更好的工作基础。

索尼尚未说明其新传感器的量产有多接近，但确实指出其新的两层晶体管像素技术将“有助于实现越来越高质量的成像，例如智能手机照片”。

这很重要，因为索尼是迄今为止最大的智能手机相机传感器制造商。根据Statista 的数据，它拥有全球 42% 的图像传感器市场，最近对 iPhone 13 Pro Max 的拆解表明它使用了三个索尼 IMX 7 系列传感器。

新传感器对于无反光镜相机来说也可能是个好消息，但对于较小的智能手机传感器而言，收益可能最为显着——这似乎是索尼关注的起点。

拍照手机要解决的一个大问题是让足够的光线照射到它们的传感器上，而不会使手机本身变得像砖块那么大。最近，多帧处理方面的一些根本性改进已经成为解决方案，但这款新的索尼传感器可能是我们一段时间以来看到的第一个重大硬件飞跃。

在新的索尼 Xperia Pro-I 上，我们第一次看到索尼在其中一款手机中使用了 1 英寸传感器。但这也揭示了使用较大传感器收集更多光线的老式方法的局限性。Xperia Pro-I 仅使用 20.1MP 传感器的 12MP 部分——使用整个 1 英寸传感器的手机可能会非常厚。

这就是为什么这种新型堆叠式传感器非常适合智能手机的原因。与当前的 CMOS 传感器相比，它提供了从根本上改进的聚光能力，但没有显着增加芯片本身的尺寸。

所谓的“堆叠”传感器也在无反光镜相机中取得了巨大飞跃。索尼再次成为这方面的先驱，索尼 A9 在 2017 年成为第一款具有堆叠芯片的全画幅相机。在这种情况下，堆叠设计的突破是在传感器本身上增加了一层新的 DRAM，从而显着提高了其读取速度。

这项技术为最近一波旗舰无反光镜相机提供了动力，这些相机提供了令人难以置信的快速连拍速度和 8K 视频功能——尼康 Z9 甚至能够完全取消机械快门，这要归功于堆叠传感器带来的电子快门改进。

但索尼新的两层晶体管像素的好处可能更多地体现在智能手机的动态范围改进和噪声降低方面——如果这项技术的影响与索尼的无反光镜相机传感器一样大，它可能会为另一种图像质量提供动力下一代手机的飞跃。