不論是設(shè)計還是選購相機(jī),圖像傳感器幾乎是要考慮的第一要素,。無論你是開發(fā)工業(yè)、醫(yī)療,、手機(jī)、或是車載等相機(jī),,圖像傳感器的功能,、性能、大小,、功耗,、接口、價格,、供貨能力等因素,,決定了相機(jī)開發(fā)者在開發(fā)立項時的選擇。這一篇我們就盤點一下各圖像傳感器廠家及其具有代表性的技術(shù)特點,。
從總的圖像傳感器市場份額來看,,Sony是當(dāng)之無愧的市場的老大,,占據(jù)著約40%的份額。我們就先從Sony來介紹,。
1. Sony在圖像傳感器領(lǐng)域有幾個比較知名的第一,。
第一個背照式(BSI)cmos圖像傳感器。(關(guān)于FSI與BSI技術(shù),,詳見公眾號2017年10月技術(shù)文章《小談CMOS Sensor 設(shè)計之FSI和BSI》
第一個堆棧式cmos圖像傳感器,。
第一個AI cmos圖像傳感器。這是SONY最新發(fā)布的關(guān)于其AI Image Sensor的PPT
Sony還有很多業(yè)內(nèi)先創(chuàng)的技術(shù),,在這里就不一一列舉了,。
依賴這些技術(shù)創(chuàng)新,Sony 在高靈敏度,,低噪聲,,高速傳輸這些方面具有很大的優(yōu)勢,所以占據(jù)諸如apple(手機(jī)),,Axis(安防)這些高端相機(jī)的圖像傳感器市場。
Sony 特意注冊了兩個商標(biāo),,標(biāo)榜其優(yōu)異的低光性能,,STARVIS——星光夜視。Pregius,,這個名字看起來就不怎么直觀,,都不知道怎么翻譯。反正就是Global Shutter加低光性能,。好多人吐槽Sony的產(chǎn)品命名,,手機(jī)叫Xperia,微單相機(jī)叫ILCE,,讓人看了都不知道怎么念,。
2.緊隨Sony之后的是三星。三星占據(jù)了22%的市場份額(2020年),。
與Sony幾乎有各種類型,、各種應(yīng)用的圖像傳感器產(chǎn)品不同,三星圖像傳感器主要集中在手機(jī)市場,,現(xiàn)在也開始在車載領(lǐng)域著力,。
三星可以說是最有實力挑戰(zhàn)Sony的圖像傳感器廠,是世界上第一個推出一億像素手機(jī)圖像傳感器的公司?,F(xiàn)在繼續(xù)走小像素尺寸,,超高像素數(shù)的路線。最近剛剛宣布推出了2億像素,,像素尺寸0.64um的圖像傳感器,,據(jù)說三星計劃到2025年推出576M的圖像傳感器,。
2013年,三星推出一款手機(jī)sensor,,把每個像素分成左右兩半,,目的是為了減少crosstalk,并且提高動態(tài)范圍,。為這種像素分隔技術(shù)起名叫ISOCELL,,ISO是isolation隔離的意思,也就是把一個像素分割成若干小的像素,。這個名字倒是比較直觀,,讓人一下就能catch到技術(shù)特點。開始ISOCELL是一分二,,現(xiàn)在推出的Tetracell是一分四,,Tetra是四的意思。
現(xiàn)在(2021)年,,已經(jīng)發(fā)展到第5代ISOCELL技術(shù),,并且三星還給一個‘創(chuàng)新’的binning技術(shù)起名叫ChameleonCell(變色龍),sensor可以根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)弱,,進(jìn)行2x2或者4x4binning,。
不過三星這種靠創(chuàng)像素數(shù)記錄上熱搜的路數(shù)也被不少圖像傳感器論壇上的業(yè)內(nèi)用戶吐槽,勸三星不要忽悠大家,,還是要專注好好做產(chǎn)品 —— Make Products with a capital P,。
Sony 也都有類似的像素分割技術(shù),Sony叫Dual PD(一分二),, Quad Bayer(一分四),,Octa PD(一分八)。
3.Omnivision(以下簡稱OV)常年占據(jù)老三的位置,。
與Sony 與 三星最大的不同,,OV沒有自己的工廠,自己設(shè)計,,然后完全靠代工廠生產(chǎn),,這種業(yè)務(wù)模式叫Fabless。Fabless模式的優(yōu)點是投資少,,自己只負(fù)責(zé)投資在sensor的設(shè)計上就可以,,缺點是由于沒有對工藝的絕對把控,產(chǎn)品的性能很難與那些有工廠的公司競爭,,所以Fabless類型公司的sensor定價普遍較低,,這也同時導(dǎo)致其總營收比較低。但所謂船小好掉頭,,OV的產(chǎn)品線是三大廠里最豐富的 —— 從手機(jī),、安防,、車載到醫(yī)療、從image sensor到ISP soc,,甚至ISP IP授權(quán),,一應(yīng)俱全。
最近IISW(國際圖像傳感器工作會議)主席團(tuán)換屆,,OV的CTO Boyd Fowler成為新一屆主席團(tuán)成員(一共四人,,Sony也占了一席),充分說明了他個人以及OV其在業(yè)內(nèi)的成績有目共睹,。
Pixel scale的競爭OV也自然加入其中,,OV最新推出60M的OV60A圖像傳感器pixel size只有0.61um,是現(xiàn)在業(yè)內(nèi)像素最小的圖像傳感器,,而且這款sensor還集成了EIS(電子防抖)功能,。
OV對產(chǎn)品的命名還算比較直觀,一分二的就叫split pixel,,一分四的就叫4 cell,。把下面三項技術(shù)改進(jìn)弄個名字叫PureCel。
Sony,,三星,,OV的sensor筆者都曾用過,技術(shù)文檔也都看過,;SONY文檔的日式英語,三星文檔的韓式英語都領(lǐng)教過,,OV的技術(shù)文檔真是寫得最好的,。幾年前有一次筆者去硅谷訪問,因為OV的創(chuàng)始人是華人,,我問OV的工程師,,你們加州總部有多少華人,OV的工程師開玩笑說他們基本除了HR和寫技術(shù)文檔的,,都是華人,。這從一個側(cè)面說明OV對文檔和技術(shù)支持的重視。