Megkerestük a Sony-t, hogy megpróbáljunk egy kicsit többet megtudni az IMX378 érzékelőről, amelyet a hamarosan megjelenő Google Pixel és Pixel XL telefonok használnak. Tudj meg mindent róla!
IMX378 Áttekintés
Megkerestük a Sony-t, hogy megpróbáljunk egy kicsit többet megtudni a hamarosan megjelenő Google által használt IMX378 érzékelőről. Pixel és Pixel XL telefonok, valamint a Xiaomi Mi 5S. Sajnos a Sony még nem tudta terjeszteni az Exmor RS IMX378 érzékelő adatlapját, de rendkívül segítőkészek voltak, és néhány korábban kiadatlan információval tudtak ellátni bennünket a IMX378.
Először is maga a név hibás volt. Annak ellenére, hogy a pletykák szerint ez része lesz a Exmor R hátoldali megvilágított (BSI) CMOS érzékelők sora, mint például az IMX377, amelyet korábban használtak Nexus 5X és Nexus 6P, a Sony kapcsolattartója arról tájékoztatott bennünket, hogy az IMX378 inkább a Sony részének tekintendő Exmor RS Stacked BSI CMOS érzékelők sora.
Bár sok minden változatlan maradt az IMX377-től az IMX378-ig, beleértve a pixelméretet (1,55 μm) és az érzékelőméretet (7,81 mm), néhány kulcsfontosságú funkciót hozzáadtak. Ugyanis ma már egy BSI CMOS dizájn, van benne PDAF, kiegészíti a Sony SME-HDR technológiáját, és jobban támogatja a nagy képsebességű (lassított) videókat.
Halmozott BSI CMOS
A hátsó megvilágítás önmagában egy rendkívül hasznos funkció, amely az elmúlt néhány évben szinte szabványossá vált az okostelefonok zászlóshajóiban, kezdve a HTC Evo 4G 2010-ben. Lehetővé teszi a fényképezőgép számára, hogy lényegesen több fényt rögzítsen (nagyobb zaj árán) azáltal, hogy egy részét mozgatja az a szerkezet, amely hagyományosan a fotodióda előtt ült az elülső megvilágított szenzorokon, mögötte azt.
Meglepő módon a legtöbb kameratechnológiával ellentétben a hátoldali megvilágítás eredetileg a DSLR-ek előtt jelent meg a telefonokban, nagyrészt a nagyobb BSI-érzékelők létrehozásának nehézségei miatt. Az első BSI APS-C szenzor a Samsung S5KVB2 volt, amelyet 2014-ben találtak az NX1 kamerájukban. Az első full-frame szenzor a Sony Exmor R IMX251 volt, amelyet a Sony α7R II-ben találtak a múltkor. év.
A halmozott BSI CMOS technológia ezt egy lépéssel tovább viszi azáltal, hogy az áramkör nagyobb részét az elülső rétegből a fotodiódák mögötti hordozóra helyezi. Ez nem csak lehetővé teszi a Sony számára, hogy jelentősen csökkentse a képérzékelő méretét (lehetővé téve nagyobb érzékelők használatát ugyanazon a területen), hanem lehetővé teszi a Sony számára a képpontok és áramkörök nyomtatását is. külön-külön (különböző gyártási folyamatok esetén is), csökkentve a hibák kockázatát, javítva a hozamot, és nagyobb specializációt tesz lehetővé a fotodiódák és a tartóelemek között áramkör.
PDAF
Az IMX378 hozzáadja a Phase Detection Autofókuszt, amelyet a tavalyi Nexus telefonok és az IMX377 nem támogattak. Lehetővé teszi, hogy a kamera hatékonyan használja fel az érzékelő különböző pontjai közötti fényintenzitásbeli különbségeket az azonosításhoz ha a tárgy, amelyre a fényképezőgép fókuszálni próbál, a fókuszpont előtt vagy mögött van, és állítsa be az érzékelőt Eszerint. Ez óriási előrelépést jelent mind a sebesség, mind a pontosság tekintetében a hagyományos kontraszt alapú autofókuszhoz képest, amelyet korábban sok fényképezőgépen láthattunk. Ennek eredményeként a PDAF-ot használó telefonok abszolút robbanásszerű terjedését láthattuk, és ez egy hatalmas marketing hívószóvá vált, amelyet az iparágban a fényképezőgép-marketing központi elemeként tartanak számon.
Bár nem olyan gyorsan fókuszálható, mint a Dual Photodiode PDAF, hogy a Samsung Galaxy S7 rendelkezik (más néven „Dual Pixel PDAF” és „Duo Pixel Autofókusz”), amely lehetővé teszi minden egyes pixel fázisérzékelésre való felhasználását pixelenként két fotodióda beépítésével, a PDAF és a lézeres autofókusz egyesítése továbbra is hatékony kombináció.
Magas képkockasebesség
Az utóbbi időben sok szó esik a nagy képsebességű kamerákról (mind a fogyasztói alkalmazásokhoz, mind a professzionális filmkészítéshez). A nagyobb képkockasebesség melletti felvételek egyaránt használhatók hihetetlenül sima videók készítésére szabályos sebességet (ami fantasztikus lehet sportoláshoz és más nagysebességű forgatókönyvekhez), és néhányat létrehozni igazán érdekes videók amikor mindent lelassítasz.
Sajnos rendkívül nehéz videót készíteni nagyobb képsebességgel, még akkor is, ha a fényképezőgéped Az érzékelő nagyobb képsebességgel tud lőni, nehéz lehet a telefon képjel-processzorának megtartani fel. Ez az oka annak, hogy míg a Nexus 5X-ben és 6P-ben használt IMX377 720p videót tudott 300 Hz-en, és 1080p videót 120 Hz-en, addig a Nexus 5X-ből csak 120 Hz-es 720p-t, a 6P-ből pedig 240 Hz-es 720p-t láttunk. Az IMX377 60 Hz-es 4k videózásra is képes volt, annak ellenére, hogy a Nexus eszközök 30 Hz-re korlátozódtak.
A Pixel telefonok egyaránt képesek ezt a 120 Hz-es 1080p videót és a 240 Hz-es 720p videót, köszönhetően része az IMX378-hoz kapcsolódó fejlesztéseknek, amely akár 240 Hz-es kapacitásnövekedést is tapasztal. 1080p.
Az érzékelő gyorsabban is képes teljes felbontású sorozatfelvételeket készíteni: 10 bites kimeneten 60 Hz-re, 12 bites kimeneten 40 Hz-re lép fel. kimenet (40 Hz-ről, illetve 35 Hz-ről), ami segít csökkenteni a mozgás közbeni elmosódást és a fényképezőgép bemozdulását HDR+.
SME-HDR
A videókhoz használt HDR hagyományosan kompromisszum volt. Vagy felére kellett csökkenteni a képkockasebességet, vagy felére kellett a felbontást. Ennek eredményeként sok OEM még csak nem is foglalkozott vele, a Samsung és a Sony azon kevesek közé tartozik, amelyek bevezetik. Még a Samsung Galaxy Note 7 1080p 30 Hz-es rögzítésre korlátozódik, részben a HDR-videó nagy számítási költsége miatt.
Az első a két hagyományos HDR-videó módszer közül, amelyet a Red Digital Cinema Camera Company nevez HDRx és amelyet a Sony Digital Overlap HDR-nek hív (DOL-HDR), úgy működik, hogy két egymást követő képet készít, egyet sötétebbre, egyet világosabbra, és ezeket egyesíti, hogy egyetlen videókockát hozzon létre. Miközben ez lehetővé teszi a fényképezőgép teljes felbontásának megőrzését (és különböző záridő beállítását a kettőhöz külön képkockák), ez gyakran problémákat okozhat a két képkocka közötti időkülönbség miatt (különösen gyors mozgás esetén tárgyak). Ezenkívül a processzornak nagyon nehéz lépést tartania, mivel a DOL-HDR esetében a telefon ISP-je kezeli a különálló keretek egyesítését.
A másik hagyományos módszer, amelyet a Sony Binning Multiplexed Exposure HDR-nek (BME-HDR) hív, más expozíciós beállítást állít be minden pár két sor pixelből áll az érzékelőben, hogy egyszerre két félfelbontású képet hozzon létre, amelyeket aztán egy HDR-kockává egyesít a videóhoz. Bár ezzel a módszerrel elkerülhetők a HDRx-hez kapcsolódó problémák, nevezetesen a képkockasebesség csökkentése, más problémák is vannak, konkrétan a felbontás csökkentése és az expozíció két halmaz között történő megváltoztatásának korlátai vonalak.
A Spatially Multiplexed Exposure (SME-HDR) egy új módszer, amelyet a Sony használ annak érdekében, hogy a HDR-t olyan teljes felbontással és teljes képsebességgel készítsék, amelyre az érzékelő képes. Ez egy változata Térben változó expozíció amely szabadalmaztatott algoritmusokat használ, hogy lehetővé tegye a Sony számára, hogy rögzítse az információkat a sötét és világos pixelekből, amelyek sakktábla stílusú mintázatba rendezve, és következtetni kell a teljes felbontású képre mind a sötét, mind a világos expozíció esetén képeket.
Sajnos a Sony nem tudott részletesebb magyarázatot adni a pontos mintáról, és lehet, hogy soha nem fogják tudni nyilvánosságra hozni – a cégek hajlamosak kijátszani a kártyáikat. nagyon közel állnak a mellükhöz, ha olyan élvonalbeli technológiáról van szó, mint amilyent a HDR-ben is láthatunk, és még a Google-nak is megvan a saját, szabadalmaztatott algoritmusa a HDR-fotókhoz. HDR+. Még mindig van néhány nyilvánosan elérhető információ, amelyet felhasználhatunk, hogy összeállítsuk, hogyan lehet ezt megvalósítani. Shree K publikált néhány cikket. Nayar a Columbia Egyetemről (amelyek közül az egyik a Sony Tomoo Mitsunagával együttműködve készült), amelyek különböző módokat tartalmaznak a Spatially Varying Exposure használatára, és különböző elrendezéseket, amelyekkel ez elérhető. Az alábbiakban egy példa látható egy RGBG képérzékelőn négy expozíciós szinttel rendelkező elrendezésre. Ez az elrendezés azt állítja, hogy képes egyetlen rögzítésre, teljes felbontású HDR-képek készítésére mindössze 20% körüli a térbeli felbontás csökkenése a forgatókönyvtől függően (ugyanaz a teljesítmény, amelyet a Sony állít SME-HDR).
A Sony már használta a SME-HDR-t néhány képérzékelőben, köztük az IMX214-ben, amely az utóbbi időben nagy népszerűségnek örvend (a Asus Zenfone 3 Lézer, a Moto Z, és a Xperia X Performance), de az IMX378 új kiegészítése a tavaly használt IMX377-hez képest. Lehetővé teszi, hogy a kamera érzékelője 10 bites teljes felbontású és 4k videót sugározzon 60 Hz-en aktív SME-HDR mellett. Míg a folyamatban máshol lévő szűk keresztmetszetek alacsonyabb határértéket eredményeznek, ez fantasztikus előrelépés ahhoz képest, amire az IMX377 képes volt, és a jövőben várható jó dolgok jele.
Az IMX378 egyik nagy fejlesztése az IMX377-hez képest, hogy több képfeldolgozást képes kezelni a chipen, ami csökkenti az internetszolgáltató munkaterhelése (bár az internetszolgáltató továbbra is kérheti a RAW képadatokat, attól függően, hogy az OEM hogyan dönt a érzékelő). Sok apró dolgot képes kezelni, például hibajavítást és lokális tükrözést, de ami még fontosabb, a BME-HDR-t vagy a SME-HDR-t is képes kezelni az internetszolgáltató bevonása nélkül. Ez potenciálisan jelentős különbség lehet a jövőben azáltal, hogy a jövőbeli telefonokon némi rezsiköltséget szabadít fel az internetszolgáltató számára.
Szeretnénk még egyszer köszönetet mondani a Sonynak a cikk elkészítéséhez nyújtott segítségért. Nagyon nagyra értékeljük, hogy a Sony mindent megtett annak érdekében, hogy biztosítsa ennek pontosságát és mélységét funkciót, különösen abban, hogy felfedjünk néhány korábban kiadatlan információt a IMX378.
Ennek ellenére valóban szégyen, hogy olyan nehéz hozzáférni ezekhez az információkhoz, még az alapvető termékinformációkhoz is. Amikor a vállalatok megpróbálnak információkat elhelyezni a weboldalaikon, azok gyakran meglehetősen hozzáférhetetlenek és hiányosak lehetnek. részben azért, mert gyakran másodlagos gondként kezelik a vállalat alkalmazottainál, akik inkább a fő tevékenységükre összpontosítanak munka. Egy elhivatott, PR-kezeléssel foglalkozó személy óriási változást hozhat az ilyen típusú információk előállítása terén elérhető és hozzáférhető a nagyközönség számára, és azt látjuk, hogy néhányan ezt próbálják megtenni ingyenesen idő. Még a Sony Exmor maga a Wikipédia-cikk, ahol néhány hónap leforgása alatt egyetlen ember a szabadidejében lerakta az alapot, hogy átvegye egy szinte haszontalan 1715 bájtos cikk amely évek óta többnyire ugyanaz volt, a ~50 000 bájtos cikkbe, amelyet ma 185 különböző szerkesztővel látunk. Egy cikk, amely vitathatatlanul a Sony Exmor érzékelőcsaláddal kapcsolatos online elérhető legjobb információs tárháza, és nagyon hasonló mintát láthatunk más cikkeknél is. Egyetlen elkötelezett író jelentős különbséget tud tenni abban, hogy az ügyfelek milyen könnyen összehasonlíthatják a különböző dolgokat termékekről, valamint arról, hogy az érdeklődő fogyasztók mennyire tájékozottak a témában, aminek messzemenő hatása lehet hatások. De ez egy másik alkalom témája.
Mint mindig, most is kíváncsiak vagyunk, hogy ezek a hardvermódosítások hogyan érintik magukat az eszközöket. Nyilvánvalóan nem 4k 60 Hz-es HDR videót fogunk kapni (és lehet, hogy egyáltalán nem fogunk HDR videót kapni, mivel a Google még nem említette), hanem a gyorsabb teljes felbontást. A fényképezés valószínűleg nagyban segít a HDR+-ban, és látni fogjuk, hogy az újabb szenzor fejlesztései más hasonló apró, de lényeges módokon beszivárognak a telefonba. is.
Míg a DXOMark felsorolja a Pixelt Mivel a telefonok valamivel jobban teljesítenek, mint a Samsung Galaxy S7 és a HTC 10, sok dolog, ami miatt a Pixel telefonok kis előnyhöz jutottak, jelentős szoftverek voltak. olyan fejlesztések, mint a HDR+ (amely teljesen fantasztikus eredményeket produkál, és amelynek a DXOMark az áttekintés egy teljes részét szentelte) és a Google speciális EIS-je rendszer (amely együtt tud működni az OIS-sel), amely másodpercenként 200-szor mintát vesz a giroszkópból, hogy a valaha volt legjobb elektronikus képstabilizálást biztosítsa. látott. Igen, a Pixel telefonoknak nagyszerű kamerája van, de lehettek volna még jobbak OIS és Dual Pixel PDAF hozzáadásával? Teljesen.
Félreértés ne essék, ahogy mondtam, a Pixel telefonok teljesen lenyűgöző kamerával rendelkeznek, de nem hibáztathat, hogy többet akarok, főleg amikor a fejlesztésekhez vezető út olyan egyértelmű (és amikor a telefonok teljes zászlóshajó árat kapnak, ahol a legjobbat várják legjobb). Mindig lesz egy részem, aki többet akar, aki jobb akkumulátor-üzemidőt, gyorsabb processzorokat, jobb akkumulátor-üzemidőt, fényesebbet akar és élénkebb képernyők, hangosabb hangszórók, jobb kamerák, több tárhely, jobb akkumulátor-élettartam, és ami a legfontosabb, jobb akkumulátor-üzemidő (újra). Ennek ellenére a Pixel telefonok sok apró fantasztikus funkcióval rendelkeznek, amelyek együttesen egy igazán ígéretes eszközt hozhatnak létre, amit izgatottan várok.