我芯不变 解读日系数码相机幕后功臣

作者：梁爽

索尼除了是一个数码相机制造商还是砷化镓等多方面生产者，索尼CMOS、CCD也被广泛应用至多个品牌数码相机上，其实索尼提供各品牌CCD/CMOS出现在公众眼前需要溯源至2005年。

索尼在2005年10月4日宣布，该公司生产的部份CCD摄像器件存在缺陷，采用该CCD的产品有可能会出现“取景器跟液晶显示屏未能显像，无法拍摄跟画面失调”等故障。故障成因是连结CCD芯片跟引线框的冲压线发生老化而造成断裂。随后，佳能、富士胶卷、柯尼卡美能达、尼康、奥林巴斯、理光等陆续宣布了CCD故障风波，至于故障成因则基本上与索尼发布的CCD故障相似，也就是说“CCD内部的弱电焊点有时会断裂”。随后我们在很多厂家的英文网站上发觉了相关用户公告。

这则故障报导揭露了尼康、尼康等品牌产品所使用的CCD都是向索尼采购的，此次CCD故障牵涉的品牌之广、型号之多、时间之长只是使人瞠目结舌。其实索尼CCD/CMOS被多家手机厂家订购使用，早已不是哪些新鲜事了，而且绝除了限于消费机数码相机。

在单反相机中，柯尼卡美能达(后被索尼竞购)、尼康、宾得也都选用索尼产CCD，仅有尼康、富士、适马选用自产感光器件。尼康从1996年开始研制D1过程中寻求一款合适的传感，他们最后找到就是索尼。索尼这款CCD有1080万象素，但其焦段表现并不好，D1又定位是体育机，需要较差的宽容度表现，于是哈苏跟索尼选用了象素合并的技术，把1080万象素CCD毗邻的四个象素当作一个象素来使用，最终产品为275万象素。2001年推出的D1H承袭这款CCD。而同期公布的D1X，则是将这款1080万象素CCD2合1的方式，把上下两个象素合并，在后期手机处理将变型图象再次估算得到500多万图象。

二合一象素结构与普通马赛克结构差别

不过上文提及都是旗舰型高端机，真正走量的还是中端跟高端产品，2002年搭载给尼康D100的610万有效象素CCD ICX413AQ便是一代精典。索尼ICX413AQ(参看PDF)配备了多款数码相机。最后一代便是2007年6月28日推出K100D升级版：K100D Super。这款CCD在多个品牌间承袭历时5年之久。

ICX413AQ

ICX413AQ技术参数

在ICX413AQ以后，ICX483AQA出现，具备1020万有效象素(参看PDF)。这款CCD搭载给2005年11月1日推出的尼康D200，使得中端数码相机快速踏入千万象素时代，此时也领先尼康800万象素CMOS。随后又推出ICX493AQA(参看PDF)，这款基本是ICX483AQA简化版，483AQA为4个数据加载通道而简化的493AQA只有2个数据加载通道，这样软件上限制连拍速率。这两款千万象素CCD象它的高手一样成就这些精典型号，ICX483AQA仅尼康D200选用，而ICX493AQA应用较差，毕竟中高端对连拍要求不高，一直沿袭到2009年7月30日哈苏公布的D3000。两款CCD承袭时间也达4年。

ICX483AQA与ICX493AQA

ICX483AQA为四通道

ICX493AQA双通道

ICX483AQA与ICX493AQA技术参数对比(主要差别在连拍)

2007年随着尼康D300跟索尼a700公布，中端相机开始步入CMOS时代，事实上尼康仍然选用自产CMOS(EOS 1D选用外购CCD)，而佳能2004年9月16日公布的旗舰D2X也开始选用1240万象素 APS-C防抖CMOS(尼康向索尼订制)。D300跟a700选用新型CMOS与D2X多少有些亲缘关系，CMOS规格为IMX021(参看PDF)。索尼在大规格CMOS上研制较早就进军了，比如在D2X那块CMOS以后，2005年9月推出的不可换镜头DSC-R1便配备APS-C(21.5x14.4mm)1030万有效象素CMOS，可见当时尼康D200是有两种选择的，不过因为某些诱因，尼康还是选择了CCD。

尼康D2X的CMOS

索尼R1选用的CMOS

这里我们不难看出索尼对于CCD跟CMOS是双管齐下、同时研制，甚至存在一定竞争性。索尼自家a700与尼康D300都选用类似型号CMOS，对于索尼CMOS/CCD部委来说，自家手机部委跟哈苏都是顾客，尼康与索尼常年合作关系，小规格传感(消费DC)和APS-C传感来自索尼。D300与a700传感具备相似指标，但他们有不少不同之处，尼康又对其进行了这些修改。

D300/a700与D90、D5000CMOS不同

IMX021 Exmor CMOS内部集成了A/D转化功能

IMX021技术参数

这种订制优化服务不仅仅对哈苏，小编曾在《复古即潮流 小谈富士X100之旁轴热潮》文中提及，徕卡X1选用正是IMX021，但有过优化，而富士X100选用尼康D90那块CMOS只是订制的(主要是微棱镜部份优化)。作为CMOS提供商、生产者按照顾客需求生产产品是它们的工作，当然价钱还有所不同。像尼康D90、D5000等高端机型并没有这些“优待”，基本直接选用索尼CMOS(型号或许是IMX038，与索尼a500选用的相似)，相比IMX021数据加载通道提高，连拍有所增加。高端方面尼康D3X用的只是索尼CMOS，规格与a900类似(参看索尼新闻)，不过这款CMOS是佳能专门为D3X所订制的。

尼康自行设计D3 CMOS

宾得与华为开发的CMOS(1460万有效象素)

目前最新产品如尼康D7000、D3100、宾得K-5也都选用索尼CMOS，索尼在相机界更多饰演的CMOS/CCD提供者，但这些合作并非依赖，比如宾得K20与K7选用华为CMOS，尼康D3、D3s、D700则是自己设计索尼贴牌，是否选用索尼的图象传感取决于各厂家对音质需求，而在消费机数码相机中索尼CCD/CMOS更是具备“统治性”。

尼康最新D3100所选用CMOS

正如前文介绍2005年索尼CCD缺陷门阐明的，索尼与这些日系(甚至非日系)品牌有着常年合作关系，尽管曾经出现过“掉项链”，但日系企业之间还是十分抱团的，当然也可以看出索尼在这方面产能、价格上毫无优势。各大厂家自然希望自己的机器上使用自己的传感，但这还要具有一定规模，不然费用比外购更贵，效果不一定好并且更差sony数码相机t99c，这样看来是太不合算的。索尼作为电子巨擘，很早就在研制相关产品，在消费数码相机方面，显然费用更为注重，采用外购CCD/CMOS相当普遍。

小编就拿几款谈谈，1/1.7英寸CCD是消费数码相机中旗舰型号的搭载的型号，比如松下LX3、佳能G11等都选用1000万有效象素的1/1.7英寸CCD，型号为ICX685CQZ(参看PDF)，这款CCD对角线9.310mm (1/1.7型)，有效象素1017万。ICX685CQZ比上一代佳能G10、尼康P6000等选用的1369万象素CCD ICX652CQZ(参看PDF)抑制杂讯表现更好，当然象素也大大增加。

ICX685CQZ具有更高的灵敏度(对比为1/2.3英寸ICX665)

ICX685CQZ技术参数

ICX652CQZ技术参数(佳能G10选用CCD)

饱和信号量跟感度(G讯号)都不及ICX685CQZ，这两项关系至灵敏度、画质纯净度(噪点多优质讯号都会弱，杂讯较差)

对比1/2.3英寸同样千万象素CCD具有更好抑噪疗效

而今年新推出的三星EX1、松下LX5、尼康P7000、佳能G12等，还有去年CES2011尼康公布的XZ-1应当还是选用该CCD，可能依据各家还要在微透镜上有所改良。

另外不仅这些较大规格CCD，这几年消费DC非常流行的背照式CMOS也多出自索尼之手。在背照式CMOS上索尼没少大力宣传，旗下也公布不少产品。比如7.59mm(1/2.3型)有效象素1034万背照式CMOS IMX050CQK(参看PDF)，索尼将背照式CMOS命名为“Exmor R”CMOS(参看PDF)，Exmor指CMOS内部集成了A/D转化功能，在模拟讯号跟数字讯号转化之前跟后来都对杂讯进行处理，实现双重降噪，提供清晰的讯号输出。R则是指反面照射技术。

和现有CMOS传感器相比，Exmor R CMOS的光电继电器(光线的接受端)和(传感器芯片上的)线路连结层的位置完全被颠倒进来。形成光电继电器在上，线路层在下的布局。这样，在拍摄时，光线通过芯片表面的色调蒙版，微透镜后抵达CMOS传感器的路线就大大降低。而且，不再遭到先前覆盖在光电继电器表面的各类线路连接层的遮挡跟干扰。入射光线的利用率就大大的增强了。这样，我们才能够充分的弘扬CMOS砷化镓材料在频域方面(理论上)的优势。

与前照式结构相反

这款1000万象素背照式CMOS(IMX050CQK)几乎传遍各大品牌，比如我们熟悉的索尼WX1、TX1、卡西欧EX-FC150、尼康P100、富士HS11都是选用了它，索尼在去年7月公布DSC-WX5跟DSC-TX9早已将Exmor R CMOS象素增强至1220万。而去年年初CES 2011上背照式CMOS象素再提高至1600万。

IMX050CQK技术参数

IMX050CQK具有40fps高连拍

2009年900万象素CMOS一些高速型号，采用的则是IMX032CQR(参看PDF)，像索尼HX1、卡西欧FC100，这块CMOS支持30fps连拍(全象素10bit)相比之后推出的IMX050CQK 40fps(全象素10bit)还是逊色一些 。

IMX032CQR对比CCD具有更好灵敏度

连拍可达30fps(10bit)

小规格高象素CCD方面，索尼也推出了ICX681SQW(参看PDF)，这款CCD对角线7.763mm(1/2.3型)，有效象素1420万，支持720P。这款CCD参数你们虽然也太熟悉，不少搭载1400万象素CCD的数码相机都是用ICX681SQW，比如索尼T99DC、T99C、W390、尼康S8000、卡西欧EX-H15等等，还有些1200万象素CCD中高端产品应当选用的是ICX667/ICX677(参看PDF)。今年索尼最新推出产品都开始选用1610万有效象素Super HAD CCD。

实际上索尼生产的CCD、CMOS当中，有75%是借给其他公司的，只有25%是自产自销。这样一个以内销为主的商业方式当中，如何把握市场动向、向顾客推销自己的产品乃是关键。索尼在内部就有数码相机部委，两个部委交流能够了解市场的动向以及对功能的要求sony数码相机t99c，以此为根据生产出内销用的传感。索尼对这些针对外销品的需求也就能灵活规避，比如前文谈到一些订制业务就始于此。

前文中读者或许发觉一些图象传感并没有公开的技术PDF，型号未知，这主要缘于这款产品是某品牌订制产品(专用)或索尼自己产品使用并不内销，所能查至PDF技术资料的基本都是索尼内销产品。

除了CCD、CMOS索尼虽然在显示面板上也颇有名气，比如3英寸92万点LCD正是索尼的产品，索尼规格为ACX561AKA(参考PDF)。该型号你们太熟悉，索尼a900、尼康D3X、D300、佳能7D、500D等等相机都选用该产品，消费机DC中还有不少产品选用。

较为常见3英寸92万点LCD

ACX561AKA技术参数

其实最新的60D、550D所选用3英寸104万点LCD同样是索尼产品ACX405AKM(参考PDF)，这款LCD但是精度更高，但缘于规格比列，色域方面指标其实更低，

佳能EOS60D旋转屏 3英寸104万点

较低端的3英寸104万点LCD

ACX405AKM技术参数 色域仅50%？

另外也有如尼康D3100、佳能450D等选用的3英寸23万点LCD，型号为ACX552BLP(参考PDF)；尼康D5000、索尼a390等翻转屏选用的2.7英寸23万点ACX359AKM(参考PDF)

低端3英寸23万点LCD

ACX552BLP技术参数 也可应用至相机上

值得注意的是索尼新公布的TX100V开始选用3.5英寸OLED触摸屏幕(尼康S80、S70都选用3.5寸OLED)，之前仅有华为选用类似技术的AMOLED屏。与LCD做比较，OLED可以自身发光，而LCD则不发光。所以OLED比LCD亮得多，对比度大，色彩效果好。OLED也没有角度范围的限制，视角通常可达到160度，这样从侧面也不会失真。LCD还要背景灯光照亮，OLED只须要点燃的单元才加电，并且电流较低，所以格外节电。 不清楚索尼数码相机的OLED屏详细规格，但尺寸上十分出色创业界记录，122.9万点3.5英寸，具备10000:1高对比度，NTSC100%超广色域。

索尼新款TX100V

结束语

索尼在CMOS、CCD、LCD等数码相机重要部件上都是最主要提供者，可以说日系数码相机厂家基本产生以索尼为核心提供商的生产方式，消费机数码相机更为突出，现在这个时代贴牌、外购比比皆是，我们可以注意到选用相似CMOS/CCD的数码相机所拍出音质不尽相似，作为成像系统，除了传感也有图象处理芯片、镜头光学特征等等就会对最终结果形成影响，所以作为消费者毋须过分苦恼于某些部件是谁生产，整合产生产品令您满意这么就足够了，至于费用等等审视那是厂家之间的事情。

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