本文主要介紹一下CMOS圖像傳感器的主要廠商，關(guān)于廠商技術(shù)排名只作參考，大家不必太認(rèn)真~

除了眾所周知的索尼，三星、豪威科技(Omnivision，下文簡(jiǎn)稱(chēng)OV)、佳能等廠商其實(shí)都有生產(chǎn)CMOS，當(dāng)然，不局限于智能手機(jī)領(lǐng)域。這幾年CMOS廠商之間的并購(gòu)讓市場(chǎng)格局產(chǎn)生了微妙的變化。

2015年10月底，東芝確認(rèn)出售影像傳感器(CMOS)業(yè)務(wù)給索尼，并重組虧損的半導(dǎo)體業(yè)務(wù)。同年12月初，索尼公布收購(gòu)價(jià)為190億日?qǐng)A，收購(gòu)范圍包括東芝半導(dǎo)體制造工廠和晶圓生產(chǎn)線，同時(shí)將1100名員工加入索尼。

在此之前，索尼CMOS占全球影像傳感器市場(chǎng)份額已經(jīng)超過(guò)30%。日本軟銀在今年收購(gòu)了ARM相信很多讀者都知道，殊不知早在15年中國(guó)投資財(cái)團(tuán)(由三家公司組成)也有斬獲，成功收購(gòu)了美國(guó)OV。CMOS市場(chǎng)份額排名前十的另一家廠商安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)收購(gòu)了飛兆半導(dǎo)體(Fairchild)。

根據(jù)早年外媒公布的全球CMOS市場(chǎng)份額名單前十位之中，除了上述的廠商，其實(shí)還有松下、SK海力士、格科微和意法半導(dǎo)體。

豪威科技(Omnivision)

OV傳感器本來(lái)用于iPhone主攝像頭位置，自iPhone 4s開(kāi)始變更供應(yīng)商為索尼之后，OV位置調(diào)整到前置攝像頭。隨后手機(jī)業(yè)界也漸漸形成前置OV 后置索尼的模式。后來(lái)隨著三星等廠商的崛起，OV市場(chǎng)份額出現(xiàn)了逐漸下降。

索尼堆棧式結(jié)構(gòu)大伙都耳熟能詳，但是OV類(lèi)似的PureCel-S技術(shù)并不是很多讀者知道。經(jīng)過(guò)多年時(shí)間累積，部分OV傳感器也擁有類(lèi)似索尼CMOS技術(shù)，相位對(duì)焦、硬件HDR，更別提堆像素的技能了。還記得索尼還沒(méi)在手機(jī)上推出2300萬(wàn)像素傳感器之前，OV早已經(jīng)有一顆2400萬(wàn)像素傳感器，金立E8主攝像頭相信大伙不會(huì)忘記。接下來(lái)我們回顧一些經(jīng)典的OV傳感器。

HTC One(M8)開(kāi)始，采用UltraPixel技術(shù)的CMOS供應(yīng)商更換成OV，同時(shí)引入了OV的200萬(wàn)像素輔助鏡頭，只負(fù)責(zé)記錄景深信息。同年HTC Butterfly 2和HTC One M8 Eye將UltraPixel技術(shù)CMOS更換為IMX214，OV地位再次被索尼撼動(dòng)。

其中一顆采用了UltraPixel技術(shù)CMOS就是OV468x，單位像素大小達(dá)到2μm，當(dāng)然，最早使用這種技術(shù)的廠商是意法半導(dǎo)體，后來(lái)由于種種原因HTC才將供應(yīng)商替換成OV。當(dāng)時(shí)的UltraPixel可不像如今HTC 10上面的那顆1200萬(wàn)像素CMOS艷驚四座，區(qū)區(qū)400萬(wàn)像素解析力經(jīng)不起放大，另一方面也不支持4K視頻錄制。

從上面的表格可以看出OV很多傳感器其實(shí)都支持輸出RAW格式照片，關(guān)鍵還是看手機(jī)廠商對(duì)產(chǎn)品定位和采用的SoC平臺(tái)運(yùn)算能力，如果只是入門(mén)手機(jī)或者只搭載了驍龍200之類(lèi)處理器，顯然就沒(méi)有必要在系統(tǒng)中單獨(dú)開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)接口處理RAW格式照片。

最后我們關(guān)注一下榮耀6 Plus這款早年的雙攝像頭手機(jī)，采用了兩顆OV8865傳感器。雖然單位像素大小只有1.4μm，但是華為稱(chēng)其技術(shù)上等價(jià)于實(shí)現(xiàn)1.98μm單位像素大小。理論上能夠接收更多的光線，讓弱光下表現(xiàn)更加出彩。

另一方面華為稱(chēng)能夠通過(guò)兩顆傳感器和ISP實(shí)現(xiàn)更快的HDR合成速度，三角對(duì)焦讓榮耀6 Plus實(shí)現(xiàn)0.1s快速對(duì)焦。除此以外還實(shí)現(xiàn)了EDoF技術(shù)，能夠突破智能手機(jī)鏡頭固定光圈的局限，將全局畫(huà)面景深延伸到無(wú)限遠(yuǎn)，減少智能手機(jī)普遍因?yàn)楣馊Υ蠖斐僧?huà)面局部區(qū)域出現(xiàn)虛化的現(xiàn)象。

榮耀6 Plus還能夠?qū)崿F(xiàn)一顆攝像頭長(zhǎng)曝光，另一顆攝像頭以1/15s時(shí)間短曝光，通過(guò)長(zhǎng)短曝光結(jié)合方式合成照片。關(guān)于解析力問(wèn)題，兩顆攝像頭能夠合成一張1300萬(wàn)像素照片。

接著我們看看千萬(wàn)以上級(jí)別的OV傳感器，從上面參數(shù)筆者推測(cè)HTC 10上面的第二代采用UltraPixel技術(shù)傳感器其實(shí)是OV12890，雖然HTC并沒(méi)有公布傳感器來(lái)源，但是多項(xiàng)參數(shù)十分吻合。索尼那邊也有一顆IMX378與之對(duì)應(yīng)，兩顆傳感器的單位像素大小都達(dá)到了1.55μm，在智能手機(jī)的該項(xiàng)指標(biāo)上算是名列前茅。

類(lèi)似索尼IMX系列傳感器，OV這邊也會(huì)出現(xiàn)傳感器支持4K視頻錄制，但是手機(jī)廠商因?yàn)槟承┰蛳拗颇晨顧C(jī)型最高只支持1080P視頻錄制，例如Moto X、OPPO N3和金立E7。

隨著CMOS經(jīng)驗(yàn)累積，OV的部分傳感器也開(kāi)始支持相位對(duì)焦、硬件HDR技術(shù)，例如OV21840和OV23850。后者相比索尼更早達(dá)到了2400萬(wàn)像素解析力，在金立E8上能夠通過(guò)超像素技術(shù)實(shí)現(xiàn)1.2億像素。

三星

在三星Galaxy S5之前，三星傳感器基本上只會(huì)出現(xiàn)在入門(mén)級(jí)別千元機(jī)，而且并沒(méi)有ISOCELL技術(shù)加持。三星Galaxy S5開(kāi)始ISOCELL像素結(jié)構(gòu)名聲鵲起，原理是通過(guò)在相鄰像素間形成物理屏障，從而減少像素串?dāng)_的現(xiàn)象，下文會(huì)有詳細(xì)介紹。

近幾年三星對(duì)自家旗艦機(jī)主攝像頭CMOS采用混合供貨的原則，不同地區(qū)不同版本手機(jī)分別采用索尼IMX系列和三星ISOCELL傳感器，提高知名度之后漸漸將采用ISOCELL像素結(jié)構(gòu)的三星傳感器推廣給更多國(guó)產(chǎn)廠商使用。nubia、360、小米、OPPO等廠商部分機(jī)型也開(kāi)始嘗試這種傳感器。索尼部分CMOS上的DTI畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)，通過(guò)技術(shù)解讀我們知道其原理和ISOCELL像素結(jié)構(gòu)比較相似。

從上面表格可得：三星和OV、索尼CMOS可不僅僅在主攝像頭領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)，前置攝像頭方面三星也想插足。另一方面，近兩年有很多千元機(jī)主攝像頭采用三星傳感器，例如當(dāng)年打著新國(guó)貨運(yùn)動(dòng)名號(hào)的紅米Note 2。當(dāng)然并不是所有三星傳感器都采用ISOCELL像素結(jié)構(gòu)，例如S5K3L2。

上面羅列出這幾年比較經(jīng)典的ISOCELL傳感器，都是千萬(wàn)級(jí)別傳感器，分為1200萬(wàn)像素、1300萬(wàn)像素和1600萬(wàn)像素三類(lèi)。

1200萬(wàn)像素：其實(shí)三星Galaxy S7/S7 edge已經(jīng)不是第一款采用1200萬(wàn)像素ISOCELL傳感器，早在三星Galaxy Alpha時(shí)候就已經(jīng)是1200萬(wàn)像素，當(dāng)然這兩顆傳感器的規(guī)格并不是一樣的。在三星Galaxy S7/S7 edge之前的三星旗艦機(jī)上面搭載的ISOCELL傳感器基本上都是16：9原生畫(huà)幅尺寸，直到今年這一代1200萬(wàn)像素傳感器才舍棄了這種寬視角設(shè)計(jì)。

16：9原生畫(huà)幅帶來(lái)好處就是開(kāi)啟全像素時(shí)候能夠獲得16：9取景畫(huà)面。相比之下采用4：3畫(huà)幅設(shè)計(jì)的CMOS如果要獲得16：9取景畫(huà)面，獲得的照片并不能開(kāi)啟全像素，例如4：3取景畫(huà)幅時(shí)候獲得1300萬(wàn)像素照片，16：9畫(huà)幅時(shí)候只能夠獲得低于1300萬(wàn)像素照片。經(jīng)過(guò)這幾年的發(fā)展，三星不僅能夠在自家傳感器上實(shí)現(xiàn)相位對(duì)焦技術(shù)，還在最新一代ISOCELL傳感器上引入單反相機(jī)的Dual Pixel對(duì)焦技術(shù)。4K視頻錄制和硬件HDR技術(shù)自然也不在話下。

1300萬(wàn)像素：雖然很多廠商都沒(méi)有標(biāo)明使用了哪一款I(lǐng)SOCELL傳感器，但是從規(guī)格和參數(shù)來(lái)看基本上能夠鎖定S5K3M2這一款。而nubia My 布拉格那一款型號(hào)規(guī)格和S5K3M2十分一致，不排除是同一款傳感器不同命名。至于聯(lián)想ZUK Z2系列兩款機(jī)型采用的1.34μm單位像素大小的傳感器估計(jì)是來(lái)自另一款型號(hào)。和索尼、OV傳感器類(lèi)似，三星出售給其它廠商的ISOCELL傳感器會(huì)在功能上進(jìn)行弱化，例如不支持4K視頻錄制和硬件HDR。

1600萬(wàn)像素：紅米Note 3全網(wǎng)通版上面的S5K3P3單位像素大小僅為1μm，作為主打輕薄的型號(hào)從外觀上看并沒(méi)有突出機(jī)身。剩下兩顆S5K2P8和S5K2P2結(jié)構(gòu)十分相似，最大區(qū)別就是后者支持相位對(duì)焦技術(shù)，并且已經(jīng)沿用了很多款三星旗艦機(jī)，直到三星Galaxy S7/S7 edge才開(kāi)始卸任。360和金立兩款手機(jī)估計(jì)也是采用這顆傳感器，但是閹割了硬件HDR功能，開(kāi)啟全像素時(shí)候取景畫(huà)幅也并不是16：9。

最后我們聊聊ISOCELL像素結(jié)構(gòu)包含了哪些技術(shù)。大致分為F-DTI、VTG、Smart WDR智能寬動(dòng)態(tài)技術(shù)以及RWB成像技術(shù)。F-DTI是ISOCELL像素結(jié)構(gòu)基本功能，正如上文所述能夠減少像素之間串?dāng)_問(wèn)題。相比之下VTG技術(shù)經(jīng)常被忽略，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)能夠?qū)⒏泄舛O管的位置從平躺在像素單元內(nèi)狀態(tài)變成站立起來(lái)。從而帶來(lái)兩個(gè)好處，首先能夠充分利用入射光線，減少F-DTI結(jié)構(gòu)削弱光線的副作用，其次就是提高感光元件的空間利用率，讓手機(jī)廠商能夠進(jìn)一步在上面飚像素。

紅米Note 3全網(wǎng)通版上面的ISOCELL型號(hào)還支持Smart WDR智能寬動(dòng)態(tài)技術(shù)和RWB成像技術(shù)，前者類(lèi)似索尼的SME-HDR功能，也就是錄制視頻時(shí)候提供了硬件HDR。后者主要作用類(lèi)似IMX278上面的RGBW結(jié)構(gòu)。RGBW結(jié)構(gòu)能夠改變傳感器內(nèi)部感光元件頂部的濾色濾鏡結(jié)構(gòu)，在RGB三原色基礎(chǔ)上增加無(wú)色的濾鏡區(qū)域，只捕捉光線強(qiáng)度而不捕捉光線色彩。RWB成像技術(shù)更為極端，拋棄傳統(tǒng)濾鏡設(shè)計(jì)，改變傳感器內(nèi)每個(gè)像素的排列順序，用白色像素點(diǎn)替換掉綠色像素點(diǎn)，讓更多的光線通過(guò)傳感器濾鏡，使照片變得更加明亮。

東芝和松下

東芝CMOS部門(mén)被索尼收購(gòu)之前還是有不少建樹(shù)的，諾基亞那兩顆劃時(shí)代CMOS其實(shí)都是出自東芝之手。而HTC One M9和HTC One M9 那顆2000萬(wàn)像素傳感器來(lái)自東芝T4KA7，整體的質(zhì)素相比索尼同級(jí)別型號(hào)并不算太高，但是像素值畢竟擺在那里。

松下CMOS市場(chǎng)份額估計(jì)主要來(lái)自數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域，智能手機(jī)領(lǐng)域近年能夠讓我們想起來(lái)的，由松下自主研發(fā)的CMOS估計(jì)只有松下Lumix CM1上面那顆1英寸大家伙。

佳能、SK海力士和意法半導(dǎo)體

佳能在數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域能夠自給自足，為自家產(chǎn)品定制旗艦級(jí)別CMOS，但是在手機(jī)傳感器方面幾乎沒(méi)有什么建樹(shù)，所以大部分CMOS市場(chǎng)份額都是得益于數(shù)碼相機(jī)領(lǐng)域。inter-bee 2014上再次展示1.2億像素頂級(jí)CMOS，能夠用于民用、傳統(tǒng)工業(yè)、航空航天等領(lǐng)域。15年再接再厲發(fā)布了一款2.5億像素APS-H畫(huà)幅CMOS，分辨率高達(dá)19580*12600，創(chuàng)下當(dāng)時(shí)同尺寸傳感器的世界紀(jì)錄，能夠用于佳能EOS-1D系列單反相機(jī)之中。而今年推出的佳能EOS-1D X Mark II采用了全新開(kāi)發(fā)的2020萬(wàn)像素CMOS和雙DIGIC 6 影像傳感器，再次引入Dual Pixel CMOS AF(全像素雙核CMOS AF)技術(shù)。

SK海力士在半導(dǎo)體領(lǐng)域已經(jīng)十分知名，但是踏足CMOS時(shí)間并不長(zhǎng)，以800萬(wàn)以下像素傳感器為主。從前幾年推出的一些傳感器型號(hào)的參數(shù)來(lái)看，硬指標(biāo)并不是十分強(qiáng)悍，主要還是以低價(jià)搶占市場(chǎng)。

意法半導(dǎo)體為當(dāng)年New HTC One定制了一顆單位像素大小高達(dá)2μm傳感器，雖然只有400萬(wàn)像素但是配合光學(xué)防抖鏡片組和F2.0大光圈之后，New HTC One夜景表現(xiàn)相比當(dāng)時(shí)那些800萬(wàn)像素以上智能手機(jī)擁有更高解析力和亮度。不過(guò)由于當(dāng)時(shí)技術(shù)不成熟，在第二年HTC One(M8)上將供應(yīng)商更改為OV，同時(shí)引入了景深鏡頭，不過(guò)去掉了光學(xué)防抖鏡片組。除此以外意法半導(dǎo)體在CMOS界影響力并不是太高。

總結(jié)

如今的索尼傳感器比索尼手機(jī)的存在感無(wú)疑更加強(qiáng)。雖然索尼IMX系列傳感器相比三星、OV等廠商CMOS在主攝像頭位置的地位有所動(dòng)搖，但是整體來(lái)說(shuō)還是能夠捍衛(wèi)王者寶座。以今年為例，HTC、一加手機(jī)旗艦紛紛舍棄東芝和OV傳感器，回歸到大法的懷抱。另一方面，三星ISOCELL傳感器正在逐步入侵昔日屬于索尼和OV的市場(chǎng)份額。

索尼手機(jī)調(diào)校IMX系列傳感器反而不及部分友商給力，反觀三星針對(duì)同一款采用混合CMOS供貨旗艦機(jī)而言，卻有本事將ISOCELL和IMX系列兩種傳感器成像效果調(diào)校得十分相似。

三星在成像算法優(yōu)化上相比索尼更像親生母親，這從三星Galaxy S4時(shí)代就已經(jīng)能夠看出來(lái)。索尼CMOS上的DTI畫(huà)質(zhì)增強(qiáng)技術(shù)也有抄襲ISOCELL像素結(jié)構(gòu)的嫌疑。索尼已經(jīng)不再是昔日在CMOS技術(shù)上全面領(lǐng)先的廠商，除了疑似借鑒ISOCELL設(shè)計(jì)，Dual Pixel雙核對(duì)焦和當(dāng)年的相位對(duì)焦技術(shù)也被三星先了一步引入智能手機(jī)。

值得一提的是，如果沒(méi)有本文這些廠商和索尼競(jìng)爭(zhēng)CMOS市場(chǎng)份額，估計(jì)如今的影像傳感器成本肯定降不下來(lái)。而且一旦出現(xiàn)類(lèi)似地震和水災(zāi)之類(lèi)的突發(fā)性事件的話，不僅智能手機(jī)，包括攝像機(jī)和數(shù)碼相機(jī)的售價(jià)都會(huì)連番波動(dòng)，前幾年的加價(jià)事件我們還依然歷歷在目，OV、三星等廠商能夠分擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)。