¿Cuál es mejor, la cámara apilada o la retroiluminada?

Resumen: Hoy en día, las cámaras de los teléfonos inteligentes han experimentado cambios trascendentales en términos de hardware y rendimiento de la cámara. En el pasado, las cámaras de nuestros teléfonos móviles todavía estaban en la etapa de 300.000 o 2 megapíxeles, pero en un abrir y cerrar de ojos. De un ojo, las cámaras de los teléfonos móviles han llegado a la corriente principal de 8 millones o incluso 13 millones. Además de la mejora en píxeles, otro componente central de la cámara, el sensor de la cámara, también ha logrado grandes avances. Hoy en día, las cámaras de los teléfonos móviles convencionales utilizan dos tipos de sensores, retroiluminados y apilados. ¿Cuál es la diferencia? A continuación, el autor le dará algo de divulgación científica. ¿La diferencia entre cámaras retroiluminadas y tipo apilamiento? ¿Cuál es mejor, cámaras tipo apilamiento o retroiluminadas?

Sensores retroiluminados

Antes que nada, hagamos un vistazo. Mire las ahora populares cámaras retroiluminadas. ¿Cuál es la diferencia entre el sensor y el tipo tradicional? Todo el fotodiodo del sensor de cámara tradicional está ubicado en la capa inferior del chip fotosensible, y el convertidor A/D y el circuito de amplificación del sensor están ubicados en la capa superior del fotodiodo. Por lo tanto, la distancia desde el fotodiodo a la lente es. relativamente lejos, y la luz alcanza los requisitos más altos.

Además, la capa de conexión del circuito en la capa superior del chip fotosensible tradicional también reflejará la luz, afectando la intensidad de la luz que llega al fotodiodo, reduciendo así la cantidad de luz recibida por el sensor. Por lo tanto, en circunstancias normales, los sensores de las cámaras tradicionales no tienen problemas para tomar fotografías cuando hay suficiente luz solar, pero su rendimiento en situaciones de poca luz parecerá un poco "estirado", lo que dificulta tomar fotografías brillantes en ambientes con poca luz y de buena calidad. fotos.

Para mejorar esta situación, el sensor retroiluminado tiene su significado. En comparación con los sensores normales, las cámaras equipadas con sensores retroiluminados pueden mejorar el rendimiento en entornos con poca luz. El % de la fotosensibilidad permite tomar fotografías de mayor calidad con poca luz.

Entonces, ¿por qué se puede mejorar tanto la capacidad sensible a la luz del sensor retroiluminado? Esto se debe a que el sensor retroiluminado es simplemente más delgado que los sensores anteriores, con mejor calidad de imagen y menor ruido y otras características. . Intercambia las posiciones de la capa fotosensible y el sustrato y contacta directamente con la superficie transmisora ​​de luz, reduciendo así la pérdida de luz en los enlaces intermedios, y cada superficie de píxel correspondiente en la superficie transmisora ​​de luz cambia a la forma de una lente. para enfocar de forma más concentrada, dirige la luz externa a los píxeles correspondientes, reduciendo la interferencia de luz innecesaria entre los píxeles, lo que también se conoce como aumento de la relación de apertura.

Sensor apilado

El sensor apilado es el último sensor de cámara para teléfonos móviles lanzado por Sony. El nombre en inglés es "StackedCMOS" y adopta una "estructura apilada". De hecho, Sony lanza sensores retroiluminados y apilados. La marca del primero es "ExmorR" y la del segundo es "ExmorRS", por lo que se puede ver que el sensor apilado es una nueva versión mejorada de la parte posterior. -sensor iluminado.

En el diagrama estructural del sensor apilado anterior, podemos ver que el sensor apilado recientemente actualizado coloca el circuito de procesamiento de señal en el sensor original en el sustrato original y lo superpone en el chip del sensor para formar un atrás La parte de píxeles del sensor de iluminación puede formar una gran cantidad de píxeles en un tamaño de chip de sensor más pequeño y puede usar el espacio liberado para colocar más píxeles. Además, los píxeles y circuitos del sensor están separados e independientes, por lo que la parte de píxeles se puede optimizar para una mayor calidad de imagen y la parte del circuito también se puede optimizar para un alto rendimiento.

Ahora, las cámaras de los teléfonos inteligentes emblemáticos de muchos fabricantes de teléfonos móviles nacionales y extranjeros han adoptado sensores apilados. Entonces, ¿cuáles son las diferencias entre los sensores apilados y las cámaras con sensores retroiluminados? El sensor se desarrolla a partir del sensor retroiluminado. Como se puede ver en la figura anterior, el sensor retroiluminado cambia la posición del fotodiodo en la capa fotosensible, mientras que el sensor apilado cambia el bucle de señal. Además, el sensor apilado es más pequeño que el sensor retroiluminado y la calidad de la imagen también está mejor optimizada.

Además, los sensores apilados cuentan con dos tecnologías para mejorar la calidad de la imagen respecto a los retroiluminados.

La primera es que el sensor apilado incorpora tecnología de codificación RGBW, que agrega píxeles W (blancos) a los tres píxeles de colores primarios originales de R (rojo), G (verde) y B (azul) para mejorar la calidad de la imagen. La fotosensibilidad permite a la cámara tomar fotografías de mayor calidad en entornos con poca luz.

Resumen

El segundo elemento es que el sensor apilado admite la función HDR de hardware. El nombre en inglés del HDR de hardware se llama "In-cameraHDR". se puede controlar con precisión de forma individual. El tiempo de exposición de cada fila de píxeles permite una representación nativa de alto rango dinámico a nivel del sensor. A diferencia de la tecnología HDR de software anterior, que también requiere algoritmos completos de software y cámara para sintetizar, la velocidad de generación de fotografías es. más rápido y se puede lograr vídeo HDR.

Como se puede ver en la introducción anterior, el sensor de pila es un producto evolucionado a partir del sensor retroiluminado. También se desarrolla sobre la base del sensor retroiluminado que absorbe. el sensor retroiluminado Hemos compensado las ventajas del estilo fotográfico y compensado sus desventajas, y hemos llevado a cabo optimizaciones y actualizaciones más completas. Además, el sensor apilado también puede tener en cuenta el diseño de la estructura retroiluminada, lo que mejora enormemente la calidad de disparo de la cámara.

Por eso, cada vez más fabricantes de teléfonos móviles están lanzando cámaras de teléfonos móviles que utilizan sensores apilados. Con un mejor rendimiento, los sensores apilados se convertirán en la cámara principal de los teléfonos móviles en el futuro.