手机拍照品质提升的幕后推手 SONY CMOS 的近年演进
http://technews.tw/2015/04/21/smart-phone-slr/
虽然在 2012 年初的时候，诺基亚发表了画素到现在为止都令人瞠目结舌的 4,100 万画
素怪兽，诺基亚 808 Pureview 。但手机市场真真正正大规模进入千万画素时代是在
Sony 的 1,300 万画素 Stacked CMOS 被各大厂商所使用以后。在行动设备 CMOS 市场
占有绝对多数市占率的 Sony，每一年对 CMOS 技术的革新都让手机拍照的整体水准得到
了不小的进步。也正是这些进步让不少的中国手机厂打出了“手机中的单眼”这样过于夸
张的旗号。接下来，我们就来了解一下 Sony 最近两年的 CMOS 吧。
IMX 135
Sony 将曾经的背照式 CMOS 在结构上面进行改进，把原属于感光单元的电路板移到了受
光区下面，这样就形成了堆叠的结构，这种设计在保持感光元件面积基本一致的情况下，
提高画素数量和画面解析力的同时却不削弱单个画素的信号品质，并做到硬件 HDR 和视
讯 HDR 等功能。
因为这样的堆叠结构，所以 Sony 为这样的 CMOS 起名为 Stacked CMOS ，中文名为堆叠
式 CMOS，也有人译为积层式 CMOS，并冠以 Exmor RS 之名进行出售。尺寸为 1/3.06 英
寸的 IMX 135 即为首批 Exmor RS 产品中的旗舰款。在这款 CMOS 发表之前，有传言说
，该款 CMOS 采用了 RBGW 四色编码传感器，但在正式出货以后，Sony 对该传闻进行了
辟谣，因为无法满足 Sony 对影像品质的特定要求。
爱范儿配图
▲ 左为三星 Galaxy S4 ，右为 iPhone 4s，S4 是将 IMX 135 的潜力发挥得最好的，相
比 iPhone 解析力优势一目了然。
1,300 万画素的 CMOS IMX 135 第一次被大众所熟知应该是 2012 年底 OPPO 发表的
Find 5 上面。随后在 2013 年被除了诺基亚和 HTC 的各大品牌所采用，据不完全统计
，当时市面上有超过 20 款手机采用 IMX 135 感光元件，这其中就包括了 Android 年度
旗舰 Sony Xperia Z 和三星 S4 。手机市场也在整体画素方面真正意义上进入了“千万
画素”时代；在整体画质方面也开始赶超小型随身相机。
IMX 214
IMX 214 是 Sony 对 IMX 135 进行工艺改进以后推出的改进版，降低了微透镜和受光区
之前的距离，可以提高受光的效率，并且能实现和大光圈镜头的更好的配合，这也意味着
手机夜拍的画质和可用 ISO 能够得到提高，并且能进一步压缩摄相机模组的厚度。
爱范儿配图
▲ IMX 135 和 IMX 214 比较。（Source：Sony）
另一个改进就是资料频宽的大幅提高。配合著手机 ISP 性能的增强，这让手机拍摄 4K
影片成为可能，而全尺寸连拍速度的提高又让手机拍照的玩法变得更加多样。
爱范儿配图
▲ 左为 iPhone 5s ，右为 VIVO Xshot ，采用 IMX 214 的 Xshot 在宽容度等方面明显
胜过 iPhone 5s。
由于 IMX 214 几乎在每一个方面相对 IMX 135 都有提升，所以 IMX 214 在 2014 年几
乎成了 Android 中高阶机的标配，几乎所有的国产强调拍照功能的旗舰机都采用了 IMX
214，包括 VIVO Xshot 、小米 4、OPPO Find 7 等，尤其是 VIVO Xshot 的拍照表现在
中国国产机中堪称翘楚。
IMX 220
在上面提到采用 IMX 214 的 Android 旗舰时，并没有提到魅族 MX4。 因为 MX4 采用的
是“微单眼级” 1/2.3 英寸的 2,070 万画素 IMX220（好吧，其实真的有微单眼采用这
样尺寸的 CMOS，Pentax Q10）。这款 CMOS 也被 Sony 自家的旗舰所采用。值得注意的
是，虽然两者所采用的 CMOS 都被称作 IMX220 ，不过具体技术上略有不同，这里就不再
深入了。
这款 CMOS 1/2.3 的尺寸和传统的小 DC 所采用的 CMOS 尺寸相似，远比 IMX 214 的尺
寸大，即使 2,070 万画素高过 1,300 万不少，但单个画素的尺寸为 1.2 mm 依旧大于
IMX 214 的 1.12 mm。也得益于 IMX 220 的高性能，Xperia Z3 能够达到手机中最高达
12,800 的 ISO 。但有一个需要注意的地方是，IMX 220 的全画素连拍速度是不如 IMX
214 的，只能达到每秒 12 张，毕竟 2,070 万画素的讯息量是远大于 1,300 万的。
这款 CMOS 因为大尺寸和高画素的原因，优化相对来说不是那么容易，即使是 Sony 自家
对这款 CMOS 的调校出的效果也未能达到众人的预期。但 Sony 的尝试也是绝对有意义的
，虽然 IMX 220 的尺寸不是手机中最大的（目前有 1 吋的松下 CM1、1/1.2 英寸的诺基
亚 808 Pureview 和 1/1.5 吋的诺基亚 Lumia 1020），但需要注意的是， Xperia Z3
的 2,070 万画素 CMOS 被设计在仅为 7.3 mm 防水且镜头未突出的机身里，看看采用
800 万 1/3 英寸 CMOS 的 iPhone 6 凸起的镜头，你就明白 Sony 的难度了。
IMX 230
在前几天的乐视发表会上面，贾跃亭特别提到乐视手机全球首发这款 2,100 万画素的
IMX 230 ，并且也正是因为 IMX 230 本身出色的性能让乐视手机在 PPT 上多次“吊打
”了苹果……实际情况怎么样还得拿到真机才能知道。
言归正传，IMX 230 从 Sony 官方的资料中，我们可以直观的感受到其强悍的性能。在
1/2.4 吋的尺寸上集成了 192 个相位对焦点，并强化了 HDR 的效果。虽然三星在 S5
上面就采用了相位对焦技术，但 Sony 这次直接集成在了 CMOS 里面，因为 Sony 在手机
用 CMOS 市场的主导地位，相位对焦技术在今年应该会大范围的普及，在提高智慧手机拍
照体验的同时，也让小 DC 的优势进一步减小。
IMX 240
虽然数字上面看着比 230 大，但三星在去年的骁龙 805 版 Note 4 上面就已经开始使用
，今年的 S6 和 S6 edge 也使用了这一款 CMOS 。这款 CMOS 的尺寸为 1/2.6 ，画素为
1,600 万，而且从三星花样众多的拍照的模式可以看出，这款 CMOS 的资料频宽相当大
。
IMX 234 和 IMX 278
在 nubia Z9 Max 和 Z9 Mini 的发表会中，nubia 特别提到了使用的是定制版 1/2.6
1,600 万画素的 IMX 234 。从各方面参数看都和 IMX 240 相似，可以把这款 CMOS 当成
是 Sony 为“拍星星的 nubia”定制款。
而在华为 P8 的发表会上面，我们又看到了另一个定制款 IMX 278 。据华为的资料，这
款 1,300 万画素的 CMOS 是之前 Sony 曾想在 IMX 135 就加入的 RBGW 四色传感器，在
传统的 RBG 三色中加入了白色（W）图元，可以提高讯杂比，提高宽容度。
总结
智慧手机的拍照品质进一步赶超小 DC，也进一步压缩了小 DC 的生存空间。而这一切的
进步和 Sony CMOS 的技术每一年进步，都是密不可分的。当然现在的“手机中的单眼”
都是浮夸的表现。但，也许有一天有人能拿着常规设计的手机能拍出画质（请注意只是画
质）超过单眼的照片，这也不要惊奇。