1/2.4インチ位相フォーカス深度分析ソニーIMX230

スマートフォン業界に詳しい友人なら、ソニーのExmor RSシリーズの製品をよくご存知だと思います。ソニーの初期のExmor R（裏面照射型CMOS）から後のExmor RS（積層型CMOS）まで、このシリーズは優れた画像性能により、多くの携帯電話メーカーに選ばれています。ソニーは、以前人気があったIMX135とIMX214に続き、昨年11月に新世代のExmor RS製品であるIMX230を発売しました。

IMX230は、これまでの世代のスター製品とは異なり、ピクセル値が通常の1300万から2100万に大幅に増加しました。さらに、CMOSのサイズも1/3インチからコンパクトカメラに近い1/2.4インチに大きくなり、画質もさらに向上しました。もちろん、最も重要なことは、IMX230 が位相検出オートフォーカス技術をサポートしていることです。上記のセールスポイントを以下で詳しく分析します。

スタック型CMOSは、初期の裏面照射型CMOSと比較して、裏面照射型CMOSイメージセンサー内の支持基板の代わりに信号処理回路を搭載したチップを使用し、裏面照射型CMOS素子の画素部分をチップ上に重ねることで、より小さなチップサイズに多数の画素を形成するプロセスを実現しています。画素部と回路部が独立しているため、画素部は高画質に最適化し、回路部は高性能に最適化することができます。

簡単に言えば、スタック型 CMOS は、裏面照射型 CMOS の派生・進化した製品といえます。回路部品を感光性部品の下に配置することで、デバイス用のスペースが広がり、サイズを縮小しながらパフォーマンスが向上します。この記事で言及されている IMX230 は、ソニーのスタック型 CMOS の最新世代に属します。

フェーズフォーカスをより速くサポート

感光素子のサイズは、CMOS の撮像レベルを測定するための明確な指標です。一般的に言えば、その画像品質は感光素子の面積に比例します。従来の1/3.06インチCMOSと比較すると、IMX230の対角長は5.867mmから7.487mmに増加しました。ピタゴラスの定理を使って計算すると、1/2.4インチCMOSの面積は1/3インチCMOSの面積の約1.64倍となり、明らかに有利であることがわかります。 IMX230のCMOS面積は約27mm2で、従来のAPS-CカメラのCMOSの10分の1以下ですが、スマートフォンの範囲内では、このような改善は出力画像の品質に依然として大きな影響を与える可能性があります。

前述したように、IMX230 の最大の特徴は位相差オートフォーカスのサポートです。ソニーの公式紹介によれば、IMX230は最大192のオートフォーカスポイントをサポートしており、高速で移動する被写体を撮影する場合でも、従来よく見られたゴーストが発生しにくいとのこと。

位相フォーカスの正式名称は位相検出オートフォーカスです。その原理は、位相検出専用に感光素子上にマスクされたピクセルをいくつか確保することです。フォーカス オフセット値は、ピクセル間の距離とその変化によって決定され、正確なフォーカスを実現します。

マスクされたピクセルは 2 つのピクセルのペアで構成され、2 つのピクセルはマイクロレンズを通して個別に画像化されます。フォーカス システムは、信号ピークの位置に基づいてレンズを前方にシフトするか後方にシフトするかを決定し、迅速かつ正確にフォーカスを合わせます。コントラストフォーカスと比較して、位相フォーカスではレンズを繰り返し動かす必要がなく、フォーカスストロークがはるかに短く、フォーカスプロセスがスムーズでためらいがありません。

また、IMX230は引き続きビデオHDR録画をサポートしますが、解像度は4K（4096*2160）に向上しています。通常は、静止画像を撮影するために HDR モードを使用することが多いでしょう。実際、HDR ビデオ録画はビデオ撮影において非常に強力な役割を果たします。静止画像と同様に、高コントラストの環境で明暗のコントラストを調整して、暗い領域の詳細を表示することもできます。

コストが高く、普及するまでには時間がかかる

IMX230 の有効ピクセル数は 2100 万に増加し、最大 5344*4016 の解像度で画像を撮影できるようになり、より詳細な画像を表示できるようになりました。ピクセル数が多く、CMOS 領域が限られているため、単位ピクセル サイズはあまり大きくできず、わずか 1.12μm です。

ソニーは昨年11月の発表時点で、IMX230が2015年4月に量産に入ると予想していた。実際、ソニーは今年4月に最新のZ4（中国版はZ3+ Dualと呼ばれる）に独自のCMOSを採用する先駆者となった。その後、LeTVのLe Maxも「まずピットを占領してから野菜を植える」（商品を先に出す）という方法でIMX230に場所を占領した。先日発売されたHonor 7は、IMX230を搭載した最新製品となった。

ソニーの公式紹介によると、このIMX230の価格は2,100円（約106元）とのこと。この価格から判断すると、IMX230は短期的にはフラッグシップ携帯電話専用に留まる運命にあり、数千元の製品にはまだこのCMOSを大規模に搭載できる条件が整っていない。 Sony Z3+ Dual と Honor 7 のレビューによると、IMX230 センサーを搭載したこれら 2 つの携帯電話の写真品質は依然として満足できるレベルです。 IMX230 が広く普及するにつれ、IMX135、IMX214 に続く新たな主力製品となることが予想されます。

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。