カメラ付き携帯電話のコアコンポーネントであるソニーの3シリーズCMOSのうち、最も強力なのはどれですか?

Sony IMX CMOS の開発軌跡を簡単に振り返ってみると、2013 年から 2014 年上半期にかけて、携帯電話業界で使用されていた Sony IMX シリーズ CMOS は主に IMX135 と IMX179 であったことがわかります。前者の代表機種としてはLG G3、Samsung Note 3などがあり、IMX179の代表機種としてはNexus 5、Huawei P7（フロントカメラ）などがある。2014年夏からはIMX214に代表される2シリーズCMOSが登場し始め、2015年には市場の主流となった。
ソニーの2シリーズExmor RS CMOSの最終製品 - IMX286。理論上は、 2015年11月に発売されたIMX298（Huawei Mate 8などに搭載）で、ソニーの2シリーズCMOSの時代は終わりを告げた。しかし実際には、最後にリリースされた2シリーズCMOSは、2016年4月にHuawei P9で使用されたIMX286でした。2016年2月のIMX318から、Sony Exmor RS CMOSが真に3シリーズの時代を開きました。そこで、本文に入る前に、まず市場で比較的主流となっているソニー IMX 3 シリーズ CMOS のリストを作成し、それぞれのパラメータ、仕様、特別な機能、代表的なモデルをリストアップし、次に代表的な製品をいくつか選んで紹介したいと思います。
Sony 3 シリーズ Exmor RS CMOS パラメータ比較さまざまなデータと FQ を調べてこの表を作成するのに 1 時間近くかかりました... このような表を通じて、皆さんとお話ししたい注目すべき機能がいくつかあります。 1.モデル番号は製品レベルとは関係ありません。一般的に、IMX CMOS モデルと製品のリリース時間の間には一定の相関関係がありますが、絶対的なものではありません。数字が大きいモデルは早めにリリースされ、数字が小さいモデルは遅れてリリースされます。なお、型番は製品の位置付けとは関係ありません。数字が大きいモデルが、数字が小さいモデルよりも必ずしも構成が優れているというわけではありません。これに注意を払う必要があります。 2.位相フォーカスが普及してきました。現行のIMX 3シリーズのCMOSモデル全10機種のうち、ほぼ全てがPDAF、つまり位相差フォーカスを実現していることがわかります。一部の機能は、より明白な機能ポイントがあるため、表に記載されていません。昨年後半から、携帯電話会議で PDAF という言葉があまり使われなくなったことにお気づきかもしれません。なぜ？サポートされていないからではなく、ほとんどの人がサポートしているため、主流のセールスポイントにはならないようです。
RGBW アーキテクチャの概略図 (画像提供: gsmarena) 3. RGBW アーキテクチャは消滅しました。 2シリーズCMOSの時代において、Huawei P8で使用されているIMX278とHuawei Mate 8で使用されているIMX298は、どちらもベイヤー配列に基づいて修正されたRGBWアーキテクチャです。このアーキテクチャの本来の意図は、より多くの外光をCMOSに入射させて入射光量を増やすことですが、実際の撮影では緑色の被写体の色表現が大幅に低下してしまいます。したがって、この RGBW 構造は IMX 3 シリーズ CMOS では再び表示されません。これら 10 種類の CMOS モデルすべてを詳細に紹介するのは現実的ではありません。まず、一部のタスクは不人気であり、次に、作業量が多すぎます。そこで、以下に比較的人気のある商品をいくつか紹介していきましょう。最初のものはソニーのIMX318で、昨年2月にリリースされ、5月にASUSによって初めて発売されました。昨年3月に書いたソニーIMX318の徹底分析では、冒頭で「Exmor RSの次なるスター製品が誕生し、今年（2016年）後半にはフラッグシップスマートフォン市場を席巻する可能性が高い」と予測した。事実は私の判断が基本的に正確であったことを証明しました。 ASUSが最初にこのCMOSを発売した後、Nubia mini SとXiaomi Note 2もこのCMOSを採用しました。ただし、IMX318は高画質で市場を勝ち取るモデルではありません。位相+コントラスト複合オートフォーカスは、ソニー独自のものではありません。これまで、vivoとOPPOの両社は、フォーカス速度を向上させるためにこの技術を採用した製品を販売してきました。しかし、 IMX318は、ハイブリッドフォーカス技術をDSP（信号プロセッサ）に統合した初の感光素子です。 IMX318は、マイクロシングルカメラで使用されているソニーの高速オートフォーカス技術のおかげで、最速0.03秒の非常に速いフォーカス速度と、60fpsで最速0.017秒のフォーカス速度を実現できると言われています。これにより、静止画撮影でも動画録画でも、IMX318 は高速フォーカスを実現し、高速移動する被写体も容易に処理できます。 3軸手ぶれ補正といえば、市場にはこの機能を搭載した携帯電話がいくつか出回っており、それらはすべてOIS光学手ぶれ補正です。 IMX318は、DSP（信号処理装置）に手ぶれ補正機能（IS）を配置し、3軸ジャイロセンサーで細かな揺れを補正できます。このアプローチは、電力消費を節約するだけでなく、より薄くて軽いスマートフォンのニーズにも適応しやすくなります。 Xiaomi 5s や Google Pixel に使用されている Sony IMX378 は、高画質を追求する光電素子であることは明らかで、特筆に値します。 XiaomiがXiaomi 5sのコピーに「Eye of the Dark Night」という言葉を入れた理由は、大きなCMOS領域と大きなピクセルサイズの組み合わせのためです。一般的に、感光素子の性能は、まず面積を見てから単位ピクセルを見て測定されます。面積は画質出力を直接決定し、単位ピクセルは入ってくる光の量と密接に関係しています。したがって、上の表の 10 個の CMOS モデルに基づくと、Xiaomi 5s と Google Pixel で使用されている IMX378 は、仕様の面で両方の条件を満たしていることがわかります。簡単に検索してみると、Zhihu などの知識コミュニティや Tieba などのフォーラムのほとんどがこの CMOS を賞賛しており、ネットユーザーや消費者は実に識別力が高いことがわかります。
Xiaomi公式サイトのXiaomi 5sカメラ紹介（画像出典：Xiaomi公式サイト） 1/2.3インチの感光素子はほとんどのコンパクトカメラのサイズに相当し、1.55μm単位のピクセルは近年のHTCのUltraPixelに劣るだけのようです。実際、表を見ると、1/2.3 インチ CMOS には IMX378 以外にもいくつかありますが、なぜピクセルサイズが小さいのでしょうか。全体的なピクセル数が多すぎるため、これは、ピクセル数が多いからといって画質が高いわけではないという主張を間接的に裏付けています。昨年のMeizu MX6発表会で、白勇祥氏はMeizuがソニーからカスタマイズしたIMX386の紹介に多くの時間を費やした。実際、IMX386 と前世代の IMX286 は、同じ系統の兄弟と見なすことができます。基本的なパラメータは全く同じです（有効画素数は1200万、単位画素サイズは1.25μm、CMOS領域は1/2.9インチ）。唯一の違いは、IMX386 が RGB/モノクロ (カラー + 白黒デュアルカメラ) アーキテクチャではないことです。これは、Meizu MX6 に背面カメラが 1 つしかないという事実と一致しています。
Meizu MX6はソニーのIMX386をカスタマイズしました。昨年非常に人気があったもう一つの CMOS は、ソニーの OPPO がカスタマイズした IMX398 です。 2017 年 3 月 1 日現在、OPPO R9s は Sony の IMX398 に対する世界的な独占権を保持しています。このCMOSについて言えば、昨年OPPOは非常に寛大で、IMX398を記者会見の招待状にして、招待されたすべてのメディアに送りました。
OPPO R9sは招待状としてSony IMX398を採用しています。 IMX398も超高画質向けではありません。単位画素は1/2.8インチ、1.12μmと平均的としか言えません。しかし、IMX398 がデュアルコアの焦点をポケットから取り出したとき、業界全体が衝撃を受けました。初期の頃は、この技術は Canon EOS 70D などのプロ用 SLR カメラでしか見られなかったことに注意してください。イメージセンサー位相差検出オートフォーカスと画像キャプチャ機能の両方を考慮し、各ピクセルに2つのフォトダイオードを搭載しています。高速フォーカスと優れたビデオトラッキング性能を実現します。
カスタム生産された Sony IMX398 は、非フルピクセルデュアルコアフォーカスを使用します。フルピクセルデュアルコアフォーカスを使用するSamsung S7/S7 edgeとは異なり、OPPO R9sのSony IMX398はフルピクセルデュアルコアフォーカスを使用しません。 OPPO の公式宣伝によると、このアプローチの目的は、高速フォーカスを維持しながら高品質の出力を確保することです。誰かが、それとフルピクセルデュアルコアフォーカスのどちらが優れているかと尋ねました。私自身は比較したことがないので、結論を出すのは難しいです。たとえ 2 つのデュアルコアフォーカス方式の間に速度の違いがあったとしても、その違いは人間の目にはまったくわかりません。表の最後に 4 シリーズ CMOS が追加されている理由に気づいたでしょうか?まあ、これはソニーの Exmor RS CMOS 4 シリーズの始まりと考えることができます。この CMOS はリリースされてからまだ 1 か月も経っていない、非常に新しいものです。数日前のMWC 2017では、ソニーのXperia XZsとXZ Premiumが初めてこれを使用しました。
Sony XZ Premium は IMX400 CMOS を使用しています (画像提供: gsmarena)。パラメータから判断すると、このCMOSは明らかに画質を考慮しており、IMX378と同じ1/2.3インチ領域を使用していますが、ピクセルサイズが大きいため、ピクセルサイズは比較的小さくなっています。しかし、このデータだけを見ると、IMX400 は悲痛な思いをするでしょう。なぜなら、CMOS アーキテクチャに直接体系的な変更が加えられているからです。
従来の積層型 CMOS (左) と、DRAM 層を追加した 3 層積層型 CMOS (画像提供: ソニージャパン) IMX400 では、ピクセル層と回路層の間に新しい DRAM 層 (ダイナミックランダムアクセスメモリユニット) が追加されています。この部分は CMOS モジュール全体のキャッシュとして機能し、ピクセル層で取得した画像情報を格納するために使用され、センサーがデータを処理する速度が大幅に向上します。ソニーのデータによれば、新しいCMOSは1930万画素の画像を1/120秒で読み取ることができ、これは先ほど述べたIMX318よりも4倍高速だ。さらに、DRAM キャッシュレイヤーの追加によるメリットも加わり、最大 1/120 秒でラインごとにスキャンできるため、動いている物体を撮影するときによく発生するジェロ効果が大幅に軽減されます。もう 1 つは、MWC 2017 で実演された 960pfs の超スローモーションビデオブラックテクノロジーです。一部の携帯電話で撮影された 240fps のスローモーションビデオでは、針が風船に刺さったり、水滴が飛び散ったりする瞬間をすでに記録できることがわかっています。しかし、これらの効果は IMX400 と比べると何の意味もありません。結局のところ、最高解像度 1080p での 960fps の超スローモーションビデオ効果は、まったく誇張ではありません。すべての微妙な動きがシームレスにつながり、再生プロセスによって重要な瞬間を見逃すことがなくなります。基本的に、これは現在主流の Sony Exmor RS CMOS モデルの概要です。 2 年前の記事とは異なり、これらの CMOS のイメージングレベルをランク付けすることはもうありません。理由は簡単です。写真の最終的なパフォーマンスは CMOS と大きく関係しますが、それが唯一の要因ではありません。 iPhone はその鮮明な例です。したがって、表内のすべてのパラメータは厳密であり、エンドユーザーにとって、パラメータは単なる参考値であり、撮影できる写真の品質を決定する決定的な要素ではありません。

今日頭条の青雲計画と百家曼の百+計画の受賞者、2019年百度デジタル著者オブザイヤー、百家曼テクノロジー分野最人気著者、2019年捜狗テクノロジー文化著者、2021年百家曼季刊影響力のあるクリエイターとして、2013年捜狐最優秀業界メディア人、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト北京3位、2015年光芒体験賞、2015年中国ニューメディア起業家コンテスト決勝3位、2018年百度ダイナミック年間有力セレブなど、多数の賞を受賞しています。

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