हमने आगामी Google Pixel और Pixel XL फोन में उपयोग किए जाने वाले IMX378 सेंसर के बारे में कुछ और जानने के लिए Sony से संपर्क किया। इसके बारे में सब जानें!
IMX378 सिंहावलोकन
हम आगामी Google द्वारा उपयोग किए जाने वाले IMX378 सेंसर के बारे में कुछ और जानने के लिए सोनी के पास पहुंचे पिक्सेल और पिक्सेल एक्सएल फ़ोन, साथ ही साथ श्याओमी एमआई 5एस. दुर्भाग्य से, सोनी अभी तक एक्समोर आरएस IMX378 सेंसर के लिए डेटाशीट वितरित करने में सक्षम नहीं था, लेकिन वे बेहद मददगार थे, और हमें इसके बारे में पहले से अप्रकाशित कुछ जानकारी प्रदान करने में सक्षम थे IMX378.
सबसे पहले, नाम ही ग़लत था। अफवाहों के बावजूद कि यह इसका हिस्सा होगा एक्समोर आर इससे पहले IMX377 जैसे बैकसाइड इल्युमिनेटेड (BSI) CMOS सेंसर की लाइन का उपयोग किया गया था नेक्सस 5X और नेक्सस 6पीसोनी पर हमारे संपर्क ने हमें सूचित किया है कि IMX378 को सोनी का हिस्सा माना जाएगा एक्समोर आर.एस स्टैक्ड बीएसआई सीएमओएस सेंसर की लाइन।
जबकि IMX377 से IMX378 तक कई चीजें समान हैं, जिनमें पिक्सेल आकार (1.55 माइक्रोन) और सेंसर आकार (7.81 मिमी) शामिल हैं, इसमें कुछ प्रमुख विशेषताएं जोड़ी गई हैं। अर्थात् यह अब एक स्टैक्ड बीएसआई सीएमओएस डिज़ाइन है, इसमें पीडीएएफ है, इसमें सोनी की एसएमई-एचडीआर तकनीक शामिल है, और इसमें उच्च फ्रेम दर (धीमी गति) वीडियो के लिए बेहतर समर्थन है।
स्टैक्ड बीएसआई सीएमओएस
बैकसाइड रोशनी अपने आप में एक बेहद उपयोगी सुविधा है जो पिछले कुछ वर्षों से फ्लैगशिप स्मार्टफोन में लगभग मानक बन गई है। एचटीसी ईवो 4जी 2010 में। यह कैमरे को कुछ हिलाकर (अधिक शोर की कीमत पर) काफी अधिक प्रकाश कैप्चर करने की अनुमति देता है वह संरचना जो पारंपरिक रूप से सामने प्रकाशित सेंसर पर फोटोडायोड के सामने, पीछे स्थित होती है यह।
आश्चर्य की बात है कि, अधिकांश कैमरा प्रौद्योगिकी के विपरीत, बैकसाइड रोशनी मूल रूप से डीएसएलआर से पहले फोन में दिखाई देने लगी थी, जिसका बड़ा कारण बड़े बीएसआई सेंसर बनाने में कठिनाइयों के कारण था। पहला BSI APS-C सेंसर सैमसंग S5KVB2 था जो 2014 से उनके NX1 कैमरे में पाया गया था, और पहला फुल-फ्रेम सेंसर Sony Exmor R IMX251 था जो पिछले दिनों Sony α7R II में पाया गया था वर्ष।
स्टैक्ड बीएसआई सीएमओएस तकनीक अधिक सर्किटरी को सामने की परत से फोटोडायोड के पीछे सहायक सब्सट्रेट पर ले जाकर इसे एक कदम आगे ले जाती है। यह न केवल सोनी को छवि सेंसर के आकार को काफी हद तक कम करने की अनुमति देता है (समान पदचिह्न में बड़े सेंसर के लिए अनुमति देता है), बल्कि सोनी को पिक्सल और सर्किट को प्रिंट करने की भी अनुमति देता है। अलग-अलग (विभिन्न विनिर्माण प्रक्रियाओं पर भी), दोषों के जोखिम को कम करना, पैदावार में सुधार करना, और फोटोडायोड और सहायक के बीच अधिक विशेषज्ञता की अनुमति देना सर्किट्री.
पीडीएएफ
IMX378 फेज़ डिटेक्शन ऑटोफोकस जोड़ता है, जो पिछले साल के नेक्सस फोन और IMX377 ने समर्थन नहीं किया था. यह कैमरे को सेंसर पर विभिन्न बिंदुओं के बीच प्रकाश की तीव्रता में अंतर को पहचानने के लिए प्रभावी ढंग से उपयोग करने की अनुमति देता है यदि कैमरा जिस वस्तु पर फोकस करने का प्रयास कर रहा है वह फोकस बिंदु के सामने या पीछे है, और सेंसर को समायोजित करें इसलिए। यह पारंपरिक कंट्रास्ट-आधारित ऑटोफोकस की तुलना में गति और सटीकता दोनों के मामले में एक बड़ा सुधार है, जिसे हमने अतीत में कई कैमरों में देखा है। परिणामस्वरूप, हमने पीडीएएफ का उपयोग करने वाले फोन का एक पूर्ण विस्फोट देखा है, और यह एक बड़ा मार्केटिंग शब्द बन गया है जिसे पूरे उद्योग में कैमरा मार्केटिंग के केंद्रबिंदु के रूप में रखा जाता है।
जबकि फोकस करने में यह डुअल फोटोडायोड पीडीएएफ जितना तेज नहीं है सैमसंग गैलेक्सी S7 (के रूप में भी जाना जाता है) "दोहरी पिक्सेल पीडीएएफ" और "डुओ पिक्सेल ऑटोफोकस"), जो प्रत्येक पिक्सेल को प्रति पिक्सेल दो फोटोडायोड को शामिल करके चरण का पता लगाने के लिए उपयोग करने की अनुमति देता है, पीडीएएफ और लेजर ऑटोफोकस का विलय अभी भी एक शक्तिशाली संयोजन होना चाहिए।
उच्च सीमा रेखा
हाल ही में उच्च फ्रेम दर वाले कैमरों (उपभोक्ता अनुप्रयोगों और पेशेवर फिल्म निर्माण दोनों के लिए) के बारे में बहुत चर्चा हुई है। उच्च फ़्रेम दर पर शूट करने में सक्षम होने का उपयोग अविश्वसनीय रूप से सहज वीडियो बनाने के लिए किया जा सकता है नियमित गति (जो खेल और अन्य उच्च गति परिदृश्यों के लिए शानदार हो सकती है) और कुछ बनाने के लिए वास्तव में दिलचस्प वीडियो जब आप सब कुछ धीमा कर देते हैं.
दुर्भाग्य से, उच्च फ्रेम दर पर वीडियो शूट करना बेहद मुश्किल है, और यहां तक कि जब आपका कैमरा भी सेंसर उच्च फ्रेम दर पर शूट कर सकता है, फोन के इमेज सिग्नल प्रोसेसर के लिए इसे बनाए रखना मुश्किल हो सकता है ऊपर। इसीलिए जबकि Nexus 5X और 6P में प्रयुक्त IMX377 300 Hz पर 720p वीडियो और 120 Hz पर 1080p वीडियो शूट कर सकता था, हमने Nexus 5X से केवल 120 Hz 720p और 6P से 240 Hz 720p ही देखा। नेक्सस डिवाइस 30 हर्ट्ज तक सीमित होने के बावजूद, IMX377 60 हर्ट्ज 4k वीडियो में भी सक्षम था।
Pixel फ़ोन दोनों ही 120 Hz 1080p वीडियो और 240 Hz 720p वीडियो तक लाने में सक्षम हैं, धन्यवाद IMX378 से संबंधित सुधारों का हिस्सा, जिसमें 240 हर्ट्ज तक की क्षमताओं में वृद्धि देखी गई है 1080p.
सेंसर तेजी से पूर्ण रिज़ॉल्यूशन बर्स्ट शॉट्स शूट करने में सक्षम है, जो 10 बिट आउटपुट पर 60 हर्ट्ज और 12 बिट आउटपुट पर 40 हर्ट्ज तक बढ़ जाता है। आउटपुट (क्रमशः 40 हर्ट्ज और 35 हर्ट्ज से ऊपर), जो उपयोग करते समय मोशन ब्लर और कैमरा शेक की मात्रा को कम करने में मदद करेगा एचडीआर+.
एसएमई-एचडीआर
परंपरागत रूप से, वीडियो के लिए एचडीआर एक व्यापार-बंद रहा है। आपको या तो फ़्रेम दर को आधा करना होगा, या आपको रिज़ॉल्यूशन को आधा करना होगा। परिणामस्वरूप, कई ओईएम ने इसकी परवाह भी नहीं की है, सैमसंग और सोनी उन कुछ लोगों में से हैं जो इसे लागू करते हैं। फिर भी सैमसंग गैलेक्सी नोट 7 एचडीआर वीडियो की भारी कम्प्यूटेशनल लागत के कारण यह 1080p 30 हर्ट्ज रिकॉर्डिंग तक सीमित है।
एचडीआर वीडियो के लिए दो मुख्य पारंपरिक तरीकों में से पहला, जिसे रेड डिजिटल सिनेमा कैमरा कंपनी कहती है एचडीआरएक्स और जिसे सोनी डिजिटल ओवरलैप एचडीआर कहता है (डीओएल-एचडीआर), लगातार दो छवियां लेकर काम करता है, एक गहरे रंग की और एक हल्की उजागर, और उन्हें एक साथ मर्ज करके एक एकल वीडियो फ्रेम बनाता है। हालाँकि यह आपको कैमरे का पूर्ण रिज़ॉल्यूशन रखने (और दोनों के लिए अलग-अलग शटर गति सेट करने की अनुमति देता है फ़्रेम), इसके परिणामस्वरूप अक्सर दो फ़्रेमों के बीच समय अंतराल के कारण समस्याएं हो सकती हैं (विशेषकर तेज़ गति से चलने पर)। वस्तुएं)। इसके अतिरिक्त, प्रोसेसर के लिए इसे बनाए रखना बहुत मुश्किल हो सकता है, क्योंकि डीओएल-एचडीआर के साथ, फोन का आईएसपी अलग-अलग फ़्रेमों को एक साथ मर्ज करने का काम संभालता है।
अन्य पारंपरिक विधि, जिसे सोनी बिनिंग मल्टीप्लेक्स एक्सपोज़र एचडीआर (बीएमई-एचडीआर) कहता है, एक अलग एक्सपोज़र सेटिंग सेट करता है हर जोड़ी एक ही समय में दो आधे रिज़ॉल्यूशन की छवियां बनाने के लिए सेंसर में पिक्सेल की दो पंक्तियों को जोड़ा जाता है, जिन्हें फिर वीडियो के लिए एक एचडीआर फ्रेम में एक साथ मिला दिया जाता है। हालाँकि यह विधि HDRx से जुड़ी समस्याओं, अर्थात् फ़्रेम दर में कमी, से बचाती है, इसमें अन्य समस्याएं भी हैं, विशेष रूप से रिज़ॉल्यूशन में कमी और दो सेटों के बीच एक्सपोज़र को कैसे बदला जा सकता है इसकी सीमाएं पंक्तियाँ.
स्थानिक रूप से मल्टीप्लेक्स एक्सपोजर (एसएमई-एचडीआर) एक नई विधि है जिसका उपयोग सोनी उन्हें पूर्ण रिज़ॉल्यूशन और पूर्ण फ्रेम दर पर एचडीआर शूट करने की अनुमति देने के लिए कर रहा है जो सेंसर सक्षम है। यह का एक प्रकार है स्थानिक रूप से भिन्न एक्सपोज़र जो सोनी को अंधेरे और हल्के पिक्सेल से जानकारी प्राप्त करने की अनुमति देने के लिए मालिकाना एल्गोरिदम का उपयोग करता है एक बिसात शैली पैटर्न में व्यवस्थित, और अंधेरे और प्रकाश दोनों एक्सपोज़र के लिए पूर्ण रिज़ॉल्यूशन छवि का अनुमान लगाएं इमेजिस।
दुर्भाग्य से, सोनी हमें सटीक पैटर्न के बारे में अधिक विस्तृत स्पष्टीकरण देने में सक्षम नहीं था, और वे कभी भी इसका खुलासा नहीं कर पाएंगे - कंपनियां अपने पत्ते खेलती हैं जब अत्याधुनिक तकनीक की बात आती है, तो यह उनकी छाती के बहुत करीब है, जैसा कि हम एचडीआर में देखते हैं, यहां तक कि Google के पास एचडीआर तस्वीरों के लिए अपना स्वयं का स्वामित्व एल्गोरिदम है जिसे जाना जाता है एचडीआर+. हालाँकि, अभी भी कुछ सार्वजनिक रूप से उपलब्ध जानकारी है जिसका उपयोग हम यह बताने के लिए कर सकते हैं कि इसे कैसे पूरा किया जा सकता है। श्री के द्वारा कुछ पत्र प्रकाशित किये गये हैं। कोलंबिया विश्वविद्यालय के नायर (उनमे से एक (सोनी के टोमू मित्सुनागा के सहयोग से) जिसमें स्थानिक रूप से भिन्न एक्सपोज़र का उपयोग करने के विभिन्न तरीके और इसे प्राप्त करने वाले विभिन्न लेआउट शामिल हैं। नीचे RGBG छवि सेंसर पर एक्सपोज़र के चार स्तरों वाले लेआउट का एक उदाहरण दिया गया है। यह लेआउट केवल 20% के साथ एकल कैप्चर पूर्ण रिज़ॉल्यूशन एचडीआर छवियों को प्राप्त करने में सक्षम होने का दावा करता है परिदृश्य के आधार पर स्थानिक रिज़ॉल्यूशन में हानि (वही उपलब्धि जिसके लिए सोनी दावा करता है एसएमई-एचडीआर)।
सोनी ने पहले से ही कुछ छवि सेंसरों में एसएमई-एचडीआर का उपयोग किया है, जिसमें आईएमएक्स214 भी शामिल है जिसने हाल ही में बहुत लोकप्रियता देखी है (इसका उपयोग किया जा रहा है) आसुस ज़ेनफोन 3 लेजर, द मोटो ज़ेड, और यह एक्सपीरिया एक्स प्रदर्शन), लेकिन पिछले साल इस्तेमाल किए गए IMX377 की तुलना में IMX378 में एक नया जोड़ है। यह कैमरा सेंसर को एसएमई-एचडीआर सक्रिय के साथ 10 बिट पूर्ण रिज़ॉल्यूशन और 60 हर्ट्ज पर 4k वीडियो आउटपुट करने की अनुमति देता है। जबकि प्रक्रिया में कहीं और बाधा के परिणामस्वरूप निचली सीमा होगी, यह IMX377 की क्षमता की तुलना में एक शानदार सुधार है, और यह भविष्य में अच्छी चीजों के आने का संकेत है।
IMX377 की तुलना में IMX378 का एक बड़ा सुधार यह है कि यह चिप पर अधिक इमेज प्रोसेसिंग को संभालने में सक्षम है, जिससे ISP का कार्यभार (हालाँकि ISP अभी भी RAW छवि डेटा का अनुरोध करने में सक्षम है, यह इस पर निर्भर करता है कि OEM इसका उपयोग करने का निर्णय कैसे लेता है) सेंसर). यह दोष सुधार और स्थानीय रूप से मिररिंग जैसी कई छोटी चीजों को संभाल सकता है, लेकिन इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह आईएसपी को शामिल किए बिना बीएमई-एचडीआर या एसएमई-एचडीआर को भी संभाल सकता है। यह संभावित रूप से भविष्य के फोन पर आईएसपी के लिए कुछ ओवरहेड को मुक्त करके एक बड़ा अंतर हो सकता है।
हम इस लेख को बनाने में पूरी मदद के लिए सोनी को एक बार फिर धन्यवाद देना चाहते हैं। हम वास्तव में इसकी सराहना करते हैं कि सोनी ने इसकी सटीकता और गहराई सुनिश्चित करने में किस हद तक मदद की सुविधा, विशेष रूप से हमें इसके बारे में पहले से अप्रकाशित कुछ जानकारी को उजागर करने की अनुमति देने में IMX378.
ऐसा कहा जा रहा है कि, यह वास्तव में शर्म की बात है कि इनमें से कुछ जानकारी, यहां तक कि बुनियादी उत्पाद जानकारी तक पहुंचना इतना कठिन है। जब कंपनियां अपनी वेबसाइटों पर जानकारी डालने का प्रयास करती हैं, तो यह अक्सर बड़े पैमाने पर अप्राप्य और अधूरी हो सकती है भाग क्योंकि इसे अक्सर कंपनी के कर्मचारियों की द्वितीयक चिंता के रूप में माना जाता है, जो अपने मुख्य पर अधिक ध्यान केंद्रित करते हैं काम। जनसंपर्क संभालने वाला एक समर्पित व्यक्ति इस प्रकार की जानकारी बनाने के मामले में बहुत बड़ा बदलाव ला सकता है आम जनता के लिए उपलब्ध और पहुंच योग्य, और हम देख रहे हैं कि कुछ लोग अपने मुफ़्त में ऐसा करने का प्रयास कर रहे हैं समय। पर भी सोनी एक्समोर स्वयं विकिपीडिया लेख, जहां कुछ महीनों के दौरान एक अकेले व्यक्ति ने अपने खाली समय में इसे लगभग बेकार से लेने की अधिकांश नींव रखी। 1,715 बाइट लेख यह लगभग वर्षों से लगभग वैसा ही था, ~50,000 बाइट लेख में जिसे हम आज 185 अलग-अलग संपादकों के साथ देखते हैं। एक लेख जो यकीनन ऑनलाइन उपलब्ध सोनी एक्समोर सेंसर लाइन के बारे में जानकारी का सबसे अच्छा भंडार है, और हम अन्य लेखों पर एक समान पैटर्न देख सकते हैं। एक समर्पित लेखक इस बात में पर्याप्त अंतर ला सकता है कि ग्राहक कितनी आसानी से अलग-अलग चीज़ों की तुलना कर सकते हैं उत्पाद, और इस विषय के बारे में रुचि रखने वाले उपभोक्ता कितने शिक्षित हैं, जिसका दूरगामी प्रभाव हो सकता है प्रभाव. लेकिन यह दूसरी बार का विषय है।
हमेशा की तरह, हम आश्चर्यचकित रह गए कि ये हार्डवेयर परिवर्तन डिवाइसों को कैसे प्रभावित करेंगे। हमें स्पष्ट रूप से 4k 60 Hz HDR वीडियो नहीं मिलेगा (और हो सकता है कि HDR वीडियो बिल्कुल भी न मिले, जैसा कि Google ने अभी तक इसका उल्लेख नहीं किया है), लेकिन तेज़ पूर्ण रिज़ॉल्यूशन संभवतः शूटिंग से एचडीआर+ के साथ काफी मदद मिलेगी, और हम नए सेंसर के सुधार को अन्य समान छोटे लेकिन महत्वपूर्ण तरीकों से फोन में देखेंगे भी।
जबकि DXOMark पिक्सेल सूचीबद्ध करता है सैमसंग गैलेक्सी S7 और HTC 10 की तुलना में फोन थोड़ा बेहतर प्रदर्शन कर रहे हैं, कई चीजें जो पिक्सेल फोन को छोटी सी बढ़त देती हैं वे प्रमुख सॉफ्टवेयर थे HDR+ जैसे सुधार (जो बिल्कुल शानदार परिणाम देते हैं, और जिसके लिए DXOMark ने अपनी समीक्षा का एक पूरा भाग समर्पित किया है) और Google का विशेष EIS प्रणाली (जो ओआईएस के साथ मिलकर काम कर सकती है) जो कि हमारे अब तक के सर्वश्रेष्ठ इलेक्ट्रॉनिक छवि स्थिरीकरण को प्रदान करने के लिए जाइरोस्कोप का एक सेकंड में 200 बार नमूना लेती है। देखा गया। हाँ, पिक्सेल फ़ोन में बढ़िया कैमरा होता है, लेकिन क्या OIS और डुअल पिक्सेल PDAF के साथ वे और भी बेहतर हो सकते थे? बिल्कुल।
मुझे गलत मत समझिए, जैसा कि मैंने कहा, पिक्सेल फोन में बिल्कुल शानदार कैमरा होता है, लेकिन आप वास्तव में और अधिक चाहने के लिए मुझे दोष नहीं दे सकते, खासकर जब उन सुधारों का रास्ता इतना स्पष्ट हो (और जब फोन की कीमत पूर्ण फ्लैगशिप मूल्य निर्धारण पर हो, जहां आप सर्वश्रेष्ठ की उम्मीद करते हैं) श्रेष्ठ)। मेरे अंदर हमेशा एक ऐसा हिस्सा होगा जो और अधिक चाहता है, जो बेहतर बैटरी जीवन, तेज़ प्रोसेसर, बेहतर बैटरी जीवन, उज्जवल चाहता है और अधिक ज्वलंत स्क्रीन, लाउड स्पीकर, बेहतर कैमरे, अधिक स्टोरेज, बेहतर बैटरी जीवन, और सबसे महत्वपूर्ण, बेहतर बैटरी जीवन (दोबारा)। ऐसा कहा जा रहा है कि, पिक्सेल फोन में कई छोटी शानदार विशेषताएं हैं जो एक साथ मिलकर वास्तव में आशाजनक डिवाइस बना सकती हैं, जिसे देखने के लिए मैं उत्साहित हूं।