不論是設(shè)計(jì)還是選購(gòu)相機(jī)，圖像傳感器幾乎是要考慮的第一要素。無論你是開發(fā)工業(yè)、醫(yī)療、手機(jī)、或是車載等相機(jī)，圖像傳感器的功能、性能、大小、功耗、接口、價(jià)格、供貨能力等因素，決定了相機(jī)開發(fā)者在開發(fā)立項(xiàng)時(shí)的選擇。這一篇我們就盤點(diǎn)一下各圖像傳感器廠家及其具有代表性的技術(shù)特點(diǎn)。
從總的圖像傳感器市場(chǎng)份額來看，Sony是當(dāng)之無愧的市場(chǎng)的老大，占據(jù)著約40%的份額。我們就先從Sony來介紹。
1. Sony在圖像傳感器領(lǐng)域有幾個(gè)比較知名的第一。
第一個(gè)背照式（BSI）cmos圖像傳感器。（關(guān)于FSI與BSI技術(shù)，詳見公眾號(hào)2017年10月技術(shù)文章《小談CMOS Sensor 設(shè)計(jì)之FSI和BSI》
第一個(gè)堆棧式cmos圖像傳感器。
第一個(gè)AI cmos圖像傳感器。這是SONY最新發(fā)布的關(guān)于其AI Image Sensor的PPT
Sony還有很多業(yè)內(nèi)先創(chuàng)的技術(shù)，在這里就不一一列舉了。
依賴這些技術(shù)創(chuàng)新，Sony 在高靈敏度，低噪聲，高速傳輸這些方面具有很大的優(yōu)勢(shì)，所以占據(jù)諸如apple（手機(jī)），Axis（安防）這些高端相機(jī)的圖像傳感器市場(chǎng)。
Sony 特意注冊(cè)了兩個(gè)商標(biāo)，標(biāo)榜其優(yōu)異的低光性能，STARVIS——星光夜視。Pregius，這個(gè)名字看起來就不怎么直觀，都不知道怎么翻譯。反正就是Global Shutter加低光性能。好多人吐槽Sony的產(chǎn)品命名，手機(jī)叫Xperia，微單相機(jī)叫ILCE，讓人看了都不知道怎么念。
2.緊隨Sony之后的是三星。三星占據(jù)了22%的市場(chǎng)份額（2020年）。
與Sony幾乎有各種類型、各種應(yīng)用的圖像傳感器產(chǎn)品不同，三星圖像傳感器主要集中在手機(jī)市場(chǎng)，現(xiàn)在也開始在車載領(lǐng)域著力。
三星可以說是最有實(shí)力挑戰(zhàn)Sony的圖像傳感器廠，是世界上第一個(gè)推出一億像素手機(jī)圖像傳感器的公司?，F(xiàn)在繼續(xù)走小像素尺寸，超高像素?cái)?shù)的路線。最近剛剛宣布推出了2億像素，像素尺寸0.64um的圖像傳感器，據(jù)說三星計(jì)劃到2025年推出576M的圖像傳感器。
2013年，三星推出一款手機(jī)sensor，把每個(gè)像素分成左右兩半，目的是為了減少crosstalk，并且提高動(dòng)態(tài)范圍。為這種像素分隔技術(shù)起名叫ISOCELL，ISO是isolation隔離的意思，也就是把一個(gè)像素分割成若干小的像素。這個(gè)名字倒是比較直觀，讓人一下就能catch到技術(shù)特點(diǎn)。開始ISOCELL是一分二，現(xiàn)在推出的Tetracell是一分四，Tetra是四的意思。
現(xiàn)在（2021）年，已經(jīng)發(fā)展到第5代ISOCELL技術(shù)，并且三星還給一個(gè)‘創(chuàng)新’的binning技術(shù)起名叫ChameleonCell（變色龍），sensor可以根據(jù)環(huán)境光線強(qiáng)弱，進(jìn)行2x2或者4x4binning。
不過三星這種靠創(chuàng)像素?cái)?shù)記錄上熱搜的路數(shù)也被不少圖像傳感器論壇上的業(yè)內(nèi)用戶吐槽，勸三星不要忽悠大家，還是要專注好好做產(chǎn)品 —— Make Products with a capital P。
Sony 也都有類似的像素分割技術(shù)，Sony叫Dual PD（一分二）， Quad Bayer（一分四），Octa PD（一分八）。
3.Omnivision（以下簡(jiǎn)稱OV）常年占據(jù)老三的位置。
與Sony 與 三星最大的不同，OV沒有自己的工廠，自己設(shè)計(jì)，然后完全靠代工廠生產(chǎn)，這種業(yè)務(wù)模式叫Fabless。Fabless模式的優(yōu)點(diǎn)是投資少，自己只負(fù)責(zé)投資在sensor的設(shè)計(jì)上就可以，缺點(diǎn)是由于沒有對(duì)工藝的絕對(duì)把控，產(chǎn)品的性能很難與那些有工廠的公司競(jìng)爭(zhēng)，所以Fabless類型公司的sensor定價(jià)普遍較低，這也同時(shí)導(dǎo)致其總營(yíng)收比較低。但所謂船小好掉頭，OV的產(chǎn)品線是三大廠里最豐富的 —— 從手機(jī)、安防、車載到醫(yī)療、從image sensor到ISP soc，甚至ISP IP授權(quán)，一應(yīng)俱全。
最近IISW（國(guó)際圖像傳感器工作會(huì)議）主席團(tuán)換屆，OV的CTO Boyd Fowler成為新一屆主席團(tuán)成員（一共四人，Sony也占了一席），充分說明了他個(gè)人以及OV其在業(yè)內(nèi)的成績(jī)有目共睹。
Pixel scale的競(jìng)爭(zhēng)OV也自然加入其中，OV最新推出60M的OV60A圖像傳感器pixel size只有0.61um，是現(xiàn)在業(yè)內(nèi)像素最小的圖像傳感器，而且這款sensor還集成了EIS（電子防抖）功能。
OV對(duì)產(chǎn)品的命名還算比較直觀，一分二的就叫split pixel，一分四的就叫4 cell。把下面三項(xiàng)技術(shù)改進(jìn)弄個(gè)名字叫PureCel。
Sony，三星，OV的sensor筆者都曾用過，技術(shù)文檔也都看過；SONY文檔的日式英語，三星文檔的韓式英語都領(lǐng)教過，OV的技術(shù)文檔真是寫得最好的。幾年前有一次筆者去硅谷訪問，因?yàn)镺V的創(chuàng)始人是華人，我問OV的工程師，你們加州總部有多少華人，OV的工程師開玩笑說他們基本除了HR和寫技術(shù)文檔的，都是華人。這從一個(gè)側(cè)面說明OV對(duì)文檔和技術(shù)支持的重視。
