以往的技术,对于横跨4个像素的on chip lens的结构(后述),有单个像素之间感度存在偏差的重大课题,此次索尼通过对硬件结构的最优化,以及新的信号处理技术,使得同时实现高画质高性能的图像传感器得以研发成功。
像素的构造
图像传感器的每个像素上,都有被称为on chip lens的集光镜片。传统的构造,每个像素上面都有单独的on chip lens． 而2x2 ocl为相邻的相同颜色的4个像素,共用同一个on chip lens．
该全新的构造,对比传统设计有以下的优点
全像素相位差检测
相位差检测性能(对焦性能)增强
全像素相位差检测
传统的使用专用像素检测相位差的方式,由于这些专用像素本身没有拍照的功能,所以仅可以将部分少量的像素用作相位差检测。而2x2 ocl的方式,拍照用的像素也可以做相位差检测,即所有像素都可以做相位差检测。因此,对于较小的被摄体都可以进行高精度的对焦。
相位差检测性能(对焦性能)增强
低光照下的对焦性能
为了在低光照下获得稳定的对焦性能,需要将多个相位差检测像素获取的信息进行加算,用来排除噪声的影响。
如前所述,2×2 ocl中所有的像素都可以检测相位差,可以对更多的信息进行加算,从而获得更稳定的对焦性能。
传统技术视频
2x2 ocl视频
不依靠被摄体形状和纹理的对焦性能
在传统的相位差检测方式中,由于像素被分割成左右来检测,因此不擅长于水平方向上纹理没有变化的被摄体(例如:由水平方向的边缘构成的被摄体等)。
而2x2 ocl除了左右之外,上下也能检测出,因此在各种场景下都可以利用相位差进行高速自动对焦。如下图,显示了不同角度边缘的被摄体的相位差检测特性。
quad bayer结构的color filter排列
通过采用相邻4个像素使用相同颜色的color filter的quad bayer结构, 满足高分辨率和高感度的需求,且支持高动态范围(hdr)拍照。
高分辨率
使用独自的信号处理功能来变换排列,实现高分辨率拍照。
高感度
相邻的4个相同颜色的像素通过加算读出,可以拍摄出低噪点的明亮的照片和视频。此外通过2×2 ocl的设计以及制造技术,增加了光的利用效率,实现了进一步的感度提高。
高动态范围 (hdr)
通过独自的曝光控制技术以及信号处理功能,可以实时输出hdr。
责编:cnhan