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索尼IMX系列图像传感器排行天梯图

SONY作为视频采集传感器领域的王者,从CCD板机到CMOS产品,索尼总能牢牢占据着技术和销量的第一宝座,和它的研发实力是分不开的,但SONY每一款视频传感器产品的数字型号总让普通消费者无从知晓其具体的含义,像IMX214、IMX298、IMX378等型号在功能和性能上究竟有何差距呢?瑞奇电子 www.cds-ccd.com 作为安防多年的索尼传感器应用老手来分析下它们的差别。

何谓像素

说到SONY的传感器之前,我们先了解一下什么是像素。很多客户认为,像素是组成屏幕的一个个小点点,像素越高拍照效果越清晰,成像也就越好。这种理解是错误的,像素仅仅只是分辨率的尺寸单位,而不是画质,例如某手机商家大力宣传像素提高到1400万,意思也仅仅是“用我家手机拍出来的照片可以洗两三米那么长”罢了。

感光元件的重要性

其实无论是安防摄像机还是手机拍照,其画质关乎以下几个重要因素:镜头的材质和结构设计、光圈类型、内部软件图像算法、最重要的是感光元件的大小。

感光元件从字面上看,和光有关系,画质的好坏取决于感光元件捕捉到的光子多少来决定,感光元件越大,可捕捉的光子越多,感光性能越好,能够带来更细腻的画质,分辨率自然就越高。而为什么说和像素的多少和画质无关呢?

这里可以把感光元件理解为承载像素的一个载体,有一支能写一万个字的笔,拿它写在一张小名片上,很挤,写在一张A4纸上,很宽敞。载体越大,性能也越好。

同样,在两张A4纸上写字,字写的特别大,写不了多少就写满了,反之字写的很小,会写的特别多,字与字之间相对也十分拥挤。像素也一样,在感光元件面积一定的情况下,像素越高,pixel size(单个像素尺寸)就越小,理论上图像的噪声越大,动态范围幅度更小,并且可能受到弥散圆的影响,即像素之间的互相影响。

理论上Pixel Size(单个像素尺寸)越大成像越好

而pixel size越大,图像的噪声和动态范围也就可以控制的更好,而且受弥散圆的影响也更小。苹果此前一直采用800W的低像素,很大的原因就是为了保持大pixel size。

再举个例子:一共有一百个人,住在一个50平的小草屋里,很挤,住在一个8000平的大城堡里,很宽裕,两个房子都可以住得下100个人,如果你要从字面上“能住一百个人的房子”是判断不出这个房子的大小的。

这也是为什么苹果的800W像素比其他1200W像素的手机拍照效果要好,500W像素的单反照样秒杀1600W的手机相机,很大的原因就是因为它的房子(感光元件)大,并且它住的人(pixel size)也够大够胖,把房子撑起来了。

                                像素的几种排列方

感光元件是相机的核心,也是关键的技术,目前主要有两种感光元件:一是CCD(电荷耦合)元件;另一种是CMOS(互补金属氧化物导体)器件。虽CCD成像更为优异,但只有少数几个厂商例如索尼。松下等掌握这种技术,而且其制造工艺复杂,价格成本昂贵,而CMOS的制造成本和功耗要低于CCD不少,所以如今的大多数摄像头生产厂商采用的是CMOS感光元件,并且它被看作是未来的成像器件,手机上的传感器也全部属于CMOS感光元件。

得知了影响画质的因素,再来比较索尼IMX传感器孰强孰弱一目了然,虽然结构上的升级可以在对焦速度、噪点控制、以及色彩表现上略有升级,但是其关键因素还是要比较CMOS尺寸的大小。

                                 SONY CMOS 产品天梯图

当年诺基亚发布的一款具有4100万像素卡尔蔡司摄像头的手机808 PureView,该机CMOS传感器达到1/1.2英寸,可以说是震撼全球,2014年9月,松下在德国Photokina 2014展会上发布了当时最强的手机摄影王者——Lumix CM1,其传感器尺寸更是达到了前所未有的1英寸的“变态”级别,这么大CMOS尺寸也导致松下Lumix CM1的镜头异乎寻常的大。

而应用到安防监控摄像机上,索尼的CMOS IMX323作为1/2.9的性价比2MP产品被大量的应用在AHD模组及IPC网络摄像机模组上,1/2.8的IMX290和291做为前首批超低夜视星光级产品也表现不俗,更大尺寸的IMX185和IMX178更是作为高端机的首选,开年以来,索尼更是推出了IMX307和IMX327等黑光摄像机模组传感器,配上合适的镜头可以在完全无光的环境下实现全彩监控,省去了灯板及IRCUT类黑白照明转换器件,真正实现无光全彩低功耗监控,目前,瑞奇电子正紧锣密鼓的推出此款产品。

 
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