Re: [闲聊] 不可质疑你的___A7II评测(推文中有经验分享)

楼主: splendidpoem (天降六月雪)   2015-07-15 16:02:10
吉姆林转述的说法没错;这同时也是A7RII采用高成本的背照式(BSI)感光元件的原因之一。为了让更多板友一起参与,我们用比较简化的方式来讨论BSI在A7RII上的影响。
和DSLR有各部独立元件分工合作不同;MILC在感光元件端的负荷很重。同一块感光元件要实时测光、实时取景、持续撷取全画面资料、持续成像至EVF或LCD、计算对比对焦的反差……同时,A7RII内嵌了399相位对焦点,这意味着约347万像素还要被用来减光计算相位差。
片幅越大、像素越多,这些资料量会越多,因此不意外A7系列的对焦速度、连拍速度等表现不算顶尖;甚至在静音模式、连拍模式等要求速度的情况下,相机还会自动从14bit降为12bit输出。
因此MILC要追赶DSLR,提升资料传输能力是必须面对的课题。
这些和BSI有什么关系?
首先我们看一下FSI和BSI两者简略的差异:
前照式:光子→微透镜→CFA(色彩过滤阵列)→布线层→【像素层】(光电二极管)
背照式:光子→微透镜→CFA→【像素层】→布线层
BSI之所以能提升高感能力,并非开源(加强感光元件本身的感光能力),而是节流:借由将布线层和像素层倒置,减少光子被中间线路给遮蔽或干扰而浪费掉的数量。
这个优点在小片幅比较明显;例如:Sony的RX100一代,QE(光子转换成电子的效率)只有54%,但二代改采BSI后,QE立即跃升至72%,能有更多光子被感知。
而因为内连线的宽度是固定的、不随片幅变大而增加,因此片幅越大、布线层占比越小,BSI提升的效益就越小。
但同时,BSI的成本会随着片幅增加而等比级数成长。之前曾看过一篇文:BSI从1吋导入APS-C时,将良率等一切因素列入考量后,制造成本增加约12倍;相信全幅的成本应更惊人。
是故,Sony在A7RII上采用高成本、“相对”低效益的全幅BSI,有两个远超乎高感能力的重要理由:
(一)增加像素:
同片幅下,通常像素越多、高感能力越差;但BSI的采用能在相同片幅维持一定高感水准的前提下增加像素。例如:Samsung的NX1,像素间距比Nikon的D7200小8%、像素密度高16%,但高ISO的讯噪比依然能达到D7200的水准。
而A7RII在开发之初即确认要以增加像素为重点,原本默认的是4.6千万或5千万;最后虽为了配合Super 35mm格式的超采样比例而让像素降为4.2千万,但仍比A7R高了许多。在至少以维持A7R高感表现的前提下,BSI的导入势在必行。
(二)提升传输速度:
要提升感光元件端的资料传输速度,就是增加管线;但在FSI中增加布线层,势必会造成更多光子被浪费。导入BSI后,布线层转移到像素层之下,不再阻碍光子进入光电二极管,因此可以一定程度增加管线。
同时,Sony还仿效Samsung在NX1的作法,舍弃铝线,改采传导效率快40%的铜线,大幅提升了资料传输能力,而且更低的电阻能减少噪声产生。其效益体现在非常广泛的层面,例如:低果冻效应的高速快门、对焦速度、可直接机身直出4K……等。
这也可以解答原PO“为何画素变高反而可以用静音快门”。对照以往A7家族只有低像素(资料量较少)的A7S具全电子快门,这次A7RII的像素大幅提升(资料量更多),仍能使用全电子快门,可见官方宣称的增速40%确实有实效。不过A7RII是否像A7S在静音模式时会降级12bit输出,值得关注。
另外值得一提的是,更少的布线层讯号干扰、更大的感光元件开口率,可以减少RF广角镜大角度入射光所造成的红闸问题。
因此,总结来说,A7RII采用BSI,高感能力应不会有传言中惊人的表现;事实上Sony官方也在访谈中确认了这点,并表示A7RII的高感约和A7R相同或稍佳(但不要忽略A7RII的像素高于A7R)。BSI在全幅上真正的影响力,应为:(一)维持一定画质的前提下增加像素;(二)提升资料传输能力,全面改善MILC迄今的许多限制。
当然,BSI并非毫无缺点。除了成本之外,Sony在2008年即表示:BSI会增加色彩混杂、像素死点的问题。Aptina的报告中也指出:BSI会导致更多的暗电流,以及蓝光波长的光子转换效益减弱。从Samsung NX1看来,这些问题在现今似乎已获得解决,因此应不致太过担心。
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2015-07-15 16:14:00
光的感应力还是取觉得像素井的体积,BSI就算把井从土里挖到地面上来,井的容量一样的话就还是一样但是开口从地下跑到地上最大的受惠还是边角的光能比较正正确的被感知道另外,相较于FSI,BSI的像素层理应有更多空间用来放置像
作者: filiaslayers (司马云)   2015-07-15 16:19:00
看到对高iso没有太大帮助,就完全对a7r2灭火了
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2015-07-15 16:19:00
素井,但是SONY却没有这么做,这样的话噪声干扰可能会更
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2015-07-15 16:20:00
进一步降低,再加上全铜布线,以及布线层空间变大,更会进一步降低噪声吧
作者: NewTypeNeo (北大三国哥)   2015-07-15 16:22:00
全铜耐候能力会不会比全铝差呀?
作者: ryu057 (Joe)   2015-07-15 16:25:00
作者: ienari (jimmy)   2015-07-15 16:27:00
铜制程的外面还会做隔离层以防氧化,铜制程在半导体用很多年了,可靠度是可以控制的
作者: mofox (foxx)   2015-07-15 16:29:00
外星科技
作者: Photobiotic   2015-07-15 16:34:00
所以高感还是要等A7s II,希望可以增进AF速度
作者: NewTypeNeo (北大三国哥)   2015-07-15 16:34:00
了解~感谢~
作者: linpo1206 (东区徐志摩)   2015-07-15 16:45:00
神帖留名
作者: loxjjgu (ゼノ)   2015-07-15 16:49:00
iso搭配缩图视觉上应该也会有升级感吧
作者: JinFa22 (Jin)   2015-07-15 16:50:00
我记得铜制程的导入应该速度不是主要,而是铝的电阻较大所引发的热度,才是麻烦所在三星为了解决Power跟热的问题,直接从180nm跳过90nm直接导入65nm + 铜制程.所以NX1才会有如此惊人的表现
作者: bennylie (LBN)   2015-07-15 16:57:00
看PTT长知识了
作者: aztec1234 (调适生活)   2015-07-15 17:12:00
Good. 有耐心写这个的人不多了
作者: wellkom (wellkom)   2015-07-15 17:14:00
朝圣
作者: KRSmp (鸫)   2015-07-15 17:17:00
专业好文 长知识了
作者: ullaoda (新手上路)   2015-07-15 17:27:00
用心好文,朝圣
作者: kblover (圣猫天使)   2015-07-15 17:33:00
赞 简单明了
作者: Juhnhood (约翰虎)   2015-07-15 17:45:00
这种神帖才是我真正佩服的高手,实在是感谢您!
作者: AKG5566 (5566不能亡)   2015-07-15 17:50:00
可以顺便解释一下 Canon 的感光元件出了什么问题吗?
作者: giannie (仙贝)   2015-07-15 17:51:00
作者: luswtin   2015-07-15 17:54:00
长知识,后悔当初没读理工组
作者: user1120 (使用者)   2015-07-15 17:58:00
推DPreview 上的 FSI/BSI 对照图: http://goo.gl/KoerLk
作者: lantieheuser (lanti)   2015-07-15 18:01:00
推,解释得很清楚。
作者: Oalnenya (*^*)   2015-07-15 18:09:00
话说FSI比较像人的视网膜结构...
作者: windblood (哈哈)   2015-07-15 18:11:00
专业给推!
作者: BlGP (ツンデレ大好!)   2015-07-15 18:14:00
原来如此!
作者: lantieheuser (lanti)   2015-07-15 18:18:00
前面推文提到的高感问题。基本上在 FF,甚至 APS-C片幅,有效提升高感的方法都是降低画素。固然高画素后再缩图也可以在视觉上让噪声比例降低,但没有元件上直接减少画素有效。更别提动态范围上的损失所以除非差了好几代的制程,否则高画素就等于低可用ISO。原则上,片幅升一级(大一倍)或像素砍一半,都可以让可用 ISO 往上提升一级。
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2015-07-15 18:56:00
楼上说的有个盲点,不是减少画素就能图高感光度,而是要加大像素井,画素降低只是这个动作下的副作用而已提高
作者: k268185 (k268185)   2015-07-15 18:58:00
专业给推
作者: sorochis (ㄇㄚˇ ㄨㄟˇ ㄎㄨㄥˋ)   2015-07-15 18:58:00
至于为什么我说BSI可以在不减少画素的情况下提高感光度是因为少了布线层的遮蔽,像素井的可用空间就会变大了但是空间变大不代表制作者就一定会把像素加大,就目前的SONY官方发表来推断,很可能几乎没有变动
作者: aquablue (LostStars)   2015-07-15 19:03:00
好文 感谢!
作者: sim3000 (西恩)   2015-07-15 19:19:00
https://flic.kr/p/v9er5y 原厂的BSI对照图
作者: lantieheuser (lanti)   2015-07-15 19:22:00
我知道。只是对一般人来说,同一个世代的感光元件,大致用这个准则去判断就可以了。高画素和高感是相互牴触的两个元素,原则上不可兼得。
作者: E6300 (漂流木村拓哉)   2015-07-15 19:27:00
铝的电阻哪里会大www 我实验室都可以把铝做的跟铜一样低
作者: aztec1234 (调适生活)   2015-07-15 19:31:00
然后实验室的成果有porting到产线上并被大量生产验证过可靠度吗?
作者: tyf99 (呵呵)   2015-07-15 19:45:00
银: 我准备好了,什么时候换我上场?
作者: E6300 (漂流木村拓哉)   2015-07-15 20:03:00
其实有在产线TRY了啦银完全不用考虑 铜+氮气 还没银来的贵
作者: filiaslayers (司马云)   2015-07-15 20:04:00
那有人会告诉你他在实验室可以把铜做到跟银一样低
作者: E6300 (漂流木村拓哉)   2015-07-15 20:16:00
把铜做到跟银一样低 这会得诺贝尔奖耶
作者: wtsph (Plz don't say u r 雷姬)   2015-07-15 21:05:00
把铜作的跟铝一样低 XDrz
作者: aztec1234 (调适生活)   2015-07-15 21:10:00
那就等Qualified后吧...没Qua过的制程风险都是未知数
作者: kyo699 (GGman)   2015-07-15 21:12:00
专业推
作者: DESTINY0105 (晃)   2015-07-15 21:13:00
S粉长知识推!
作者: pussycat2009 (我不是女的)   2015-07-15 21:20:00
推!
作者: Asucks (我的老婆是超人)   2015-07-15 21:24:00
铜制程在很多方面都比铝制程优,所以半导体才会导入+转换
作者: arty (阿宏)   2015-07-15 21:32:00
浅显易懂 推推
作者: tyf99 (呵呵)   2015-07-15 21:52:00
搞不好过几年,电子产品里里外外都换成石墨烯了
作者: zhe01 (Zhe)   2015-07-15 21:54:00
作者: DDR2 ( ̄艸 ̄")   2015-07-15 22:12:00
我想看铝的电阻和铜一样低的文章在哪
作者: JinFa22 (Jin)   2015-07-15 22:12:00
IC制程中会用铝的原因在于他的导电能力算不差,然后可以
作者: IloveBlack2 (我爱花妈花妈爱我)   2015-07-15 22:13:00
让吴淑珍站起来
作者: JinFa22 (Jin)   2015-07-15 22:14:00
被酸蚀刻掉.再进入奈米制程导线微缩后的电阻越来越高采用铜制程是一个基于现有生产技术上,最快最经济的方案只是三星来势真的非常凶,目前Sony主流的APSC都是180nm三星直接采用65nm进入,有点类似之前三星搞记忆卡的玩法
作者: Yggspooky (spooky)   2015-07-16 00:16:00
感谢,上了一课。
作者: mark03004 (C.P.Mark)   2015-07-16 00:31:00
清晰易懂,优质好文,感谢您:)
作者: canandmap (地图上的流浪者)   2015-07-16 00:43:00
推好文,也谢谢s大与l大的专业解说
作者: fcshden (轩仔)   2015-07-16 01:10:00
专业文推
作者: justherenjoy   2015-07-16 06:52:00
推专业
作者: chinfu1222 (44%的冬季无法剖析)   2015-07-16 08:03:00
好文!!
作者: kiffy (kk)   2015-07-16 09:14:00
专业好文!
作者: gwofeng (宫山洋行)   2015-07-16 09:25:00
你不要这么专业好不好
作者: bryan107 (Bryan)   2015-07-16 10:05:00
专业好文
作者: attdave (用尽一生的爱)   2015-07-16 10:44:00
虽然完全看不懂但还是感谢专业文
作者: huangin (大黄)   2015-07-16 13:05:00
看完后觉得A7Rii更神啦
作者: ferrinatice (Fervent Apprentice)   2015-07-17 18:47:00
好文推

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