Susisiekėme su „Sony“, kad pabandytume sužinoti daugiau apie IMX378 jutiklį, kuris naudojamas būsimuose „Google Pixel“ ir „Pixel XL“ telefonuose. Sužinokite viską apie tai!
IMX378 apžvalga
Susisiekėme su „Sony“ norėdami sužinoti daugiau apie IMX378 jutiklį, kurį naudoja būsimas „Google“. Pikselis ir Pixel XL telefonais, taip pat Xiaomi Mi 5S. Deja, „Sony“ kol kas negalėjo išplatinti „Exmor RS IMX378“ jutiklio duomenų lapo, tačiau jie buvo labai naudingi ir galėjo suteikti mums šiek tiek anksčiau neskelbtos informacijos apie IMX378.
Pirma, pats pavadinimas buvo neteisingas. Nepaisant gandų, teigiančių, kad tai bus dalis Eksmoras R Backside Illuminated (BSI) CMOS jutiklių, tokių kaip IMX377, linija, kuri buvo naudojama „Nexus 5X“. ir „Nexus 6P“., mūsų kontaktinis asmuo Sony informavo, kad IMX378 bus laikomas Sony dalimi Exmor RS Stacked BSI CMOS jutiklių linija.
Nors daugelis dalykų išliko nepakitę nuo IMX377 iki IMX378, įskaitant pikselių dydį (1,55 μm) ir jutiklio dydį (7,81 mm), buvo pridėta keletas pagrindinių funkcijų. Būtent dabar jis yra sukrautas BSI CMOS dizainas, jis turi PDAF, prideda Sony SME-HDR technologiją ir geriau palaiko didelio kadrų dažnio (sulėtino judesio) vaizdo įrašus.
Stacked BSI CMOS
Pats galinės dalies apšvietimas yra labai naudinga funkcija, kuri per pastaruosius kelerius metus tapo beveik standartine pavyzdinių išmaniųjų telefonų, pradedant nuo HTC Evo 4G 2010 metais. Tai leidžia fotoaparatui užfiksuoti daug daugiau šviesos (didesnio triukšmo kaina), judant dalį konstrukcija, kuri tradiciškai sėdėjo priešais fotodiodą ant priekinių apšviestų jutiklių, už tai.
Keista, tačiau, skirtingai nei dauguma fotoaparatų technologijų, galinės pusės apšvietimas iš pradžių buvo pradėtas rodyti telefonuose prieš DSLR, daugiausia dėl sunkumų kuriant didesnius BSI jutiklius. Pirmasis BSI APS-C jutiklis buvo Samsung S5KVB2, kuris buvo rastas jų NX1 kameroje nuo 2014 m. pirmasis viso kadro jutiklis buvo Sony Exmor R IMX251, kuris buvo rastas Sony α7R II nuo praėjusio metų.
Stacked BSI CMOS technologija žengia dar vieną žingsnį, perkeldama daugiau grandinės iš priekinio sluoksnio ant atraminio pagrindo už fotodiodų. Tai ne tik leidžia „Sony“ žymiai sumažinti vaizdo jutiklio dydį (tai leidžia naudoti didesnius jutiklius toje pačioje vietoje), bet ir leidžia „Sony“ spausdinti pikselius ir grandines. atskirai (net ir esant skirtingiems gamybos procesams), sumažinant defektų riziką, padidinant išeigą ir leidžiant labiau specializuotis tarp fotodiodų ir atraminių grandinės.
PDAF
IMX378 prideda fazės aptikimo automatinį fokusavimą, kurio nepalaikė praėjusių metų „Nexus“ telefonai ir IMX377. Tai leidžia kamerai efektyviai panaudoti šviesos intensyvumo skirtumus tarp skirtingų jutiklio taškų, kad nustatytų jei objektas, į kurį fotoaparatas bando sufokusuoti, yra prieš fokusavimo tašką arba už jo, ir sureguliuokite jutiklį atitinkamai. Tai didžiulis patobulinimas tiek greičio, tiek tikslumo požiūriu, palyginti su tradiciniu kontrastu pagrįstu automatiniu fokusavimu, kurį anksčiau matėme daugelyje fotoaparatų. Dėl to matėme absoliutų PDAF naudojančių telefonų sprogimą, ir tai tapo didžiuliu rinkodaros madingu žodžiu, kuris laikomas pagrindiniu fotoaparatų rinkodaros elementu visoje pramonėje.
Nors ne taip greitai sufokusuojamas kaip dvigubo fotodiodo PDAF Samsung Galaxy S7 turi (taip pat žinomas kaip „Dual Pixel PDAF“ ir „Duo Pixel Autofocus“).
Didelis kadrų dažnis
Pastaruoju metu daug kalbama apie didelio kadrų dažnio kameras (tiek vartotojų programoms, tiek profesionaliam filmų kūrimui). Galimybė filmuoti didesniu kadrų dažniu gali būti naudojama kuriant neįtikėtinai sklandžius vaizdo įrašus įprastą greitį (kuris gali būti fantastiškas sporto ir kitų didelio greičio scenarijų atveju) ir sukurti kai kuriuos tikrai įdomių vaizdo įrašų kai viską sulėtini.
Deja, labai sunku filmuoti didesniu kadrų dažniu ir net naudojant fotoaparatą jutiklis gali fotografuoti didesniu kadrų dažniu, telefono vaizdo signalo procesoriui gali būti sunku išlaikyti aukštyn. Štai kodėl „Nexus 5X“ ir „Nexus 6P“ naudojamas IMX377 galėjo filmuoti 720p vaizdo įrašą 300 Hz ir 1080p vaizdo įrašą 120 Hz dažniu, o „Nexus 5X“ matėme tik 120 Hz 720p, o iš 6P – 240 Hz 720p. IMX377 taip pat galėjo 60 Hz 4k vaizdo įrašą, nepaisant to, kad „Nexus“ įrenginiai buvo ribojami iki 30 Hz.
Abu „Pixel“ telefonai gali pateikti iki 120 Hz 1080p vaizdo įrašų ir 240 Hz 720p vaizdo įrašų. dalis patobulinimų, susijusių su IMX378, kurio pajėgumai padidėjo iki 240 Hz 1080p.
Jutiklis taip pat gali greičiau fotografuoti visos raiškos serijomis, padidindamas iki 60 Hz esant 10 bitų išėjimui ir 40 Hz iki 12 bitų išvestis (atitinkamai nuo 40 Hz ir 35 Hz), kuri turėtų padėti sumažinti judesio susiliejimą ir fotoaparato drebėjimą naudojant HDR+.
SME-HDR
Tradiciškai HDR vaizdo įrašams buvo kompromisas. Jūs turėjote sumažinti kadrų dažnį per pusę arba sumažinti skiriamąją gebą per pusę. Todėl daugelis originalios įrangos gamintojų net nesivargino su tuo, o „Samsung“ ir „Sony“ yra vieni iš nedaugelio, kurie tai įgyvendina. Net ir Samsung Galaxy Note 7 Apribotas iki 1080p 30 Hz įrašymo iš dalies dėl didelių HDR vaizdo įrašų skaičiavimo išlaidų.
Pirmasis iš dviejų pagrindinių tradicinių HDR vaizdo metodų, kurį vadina Red Digital Cinema Camera Company HDRx ir kurį Sony vadina Digital Overlap HDR (DOL-HDR), veikia nufotografuodama du iš eilės vaizdus, vieną tamsesnį, o kitą šviesesnį, ir sujungdama juos, kad būtų sukurtas vienas vaizdo kadras. Nors tai leidžia išlaikyti visą fotoaparato skiriamąją gebą (ir nustatyti skirtingą užrakto greitį abiem atskirai kadrų), dažnai gali kilti problemų dėl laiko tarpo tarp dviejų kadrų (ypač greitai judant objektai). Be to, procesoriui gali būti labai sunku neatsilikti, kaip ir DOL-HDR atveju, telefono IPT sujungia atskirus kadrus.
Kitas tradicinis metodas, kurį „Sony“ vadina Binning Multiplexed Exposure HDR (BME-HDR), nustato skirtingą ekspozicijos nustatymą. kiekviena pora dviejų pikselių eilučių jutiklyje, kad vienu metu būtų sukurti du pusės skyros vaizdai, kurie vėliau sujungiami į vieną vaizdo įrašo HDR kadrą. Nors šiuo metodu išvengiama problemų, susijusių su HDRx, būtent kadrų dažnio mažinimas, jis turi kitų problemų, ypač skiriamosios gebos sumažinimas ir ribos, kaip galima keisti ekspoziciją tarp dviejų rinkinių linijos.
Erdvinė daugialypė ekspozicija (SME-HDR) yra naujas metodas, kurį naudoja „Sony“, kad galėtų fotografuoti HDR visa raiška ir visu kadrų dažniu, kurį gali jutiklis. Tai variantas Erdvėje kintanti ekspozicija kuris naudoja patentuotus algoritmus, leidžiančius „Sony“ užfiksuoti informaciją iš tamsių ir šviesių pikselių, kurie yra išdėstyti šaškių lentos stiliaus raštu ir nustatyti visos skiriamosios gebos vaizdą tiek tamsoje, tiek šviesoje vaizdai.
Deja, „Sony“ negalėjo mums pateikti išsamesnių paaiškinimų apie tikslų modelį ir galbūt niekada negalės to atskleisti – įmonės linkusios žaisti savo kortomis. labai arti jų krūtinės, kai kalbama apie pažangiausias technologijas, tokias, kokias matome HDR, net „Google“ turi savo patentuotą HDR nuotraukų algoritmą, žinomą kaip HDR+. Vis dėlto vis dar yra tam tikros viešai prieinamos informacijos, kurią galime panaudoti, norėdami išsiaiškinti, kaip tai galima padaryti. Keletą straipsnių paskelbė Shree K. Nayar iš Kolumbijos universiteto (iš kurių vienas bendradarbiavo su Tomoo Mitsunaga iš Sony), kuriuose yra įvairių būdų, kaip naudoti Erdvinį kintamą ekspoziciją, ir skirtingus išdėstymus, kuriais galima tai pasiekti. Žemiau pateikiamas RGBG vaizdo jutiklio keturių ekspozicijos lygių išdėstymo pavyzdys. Teigiama, kad šiuo išdėstymu galima pasiekti vieną visos raiškos HDR vaizdus su tik apie 20 proc. erdvinės skiriamosios gebos praradimas, priklausomai nuo scenarijaus (tas pats pasiekimas, dėl kurio teigia Sony SME-HDR).
„Sony“ jau naudojo SME-HDR keliuose vaizdo jutikliuose, įskaitant IMX214, kuris pastaruoju metu sulaukė didelio populiarumo (naudojamas Asus Zenfone 3 Lazeris, Moto Z, ir Xperia X Performance), bet yra naujas IMX378 priedas, palyginti su praėjusiais metais naudotu IMX377. Tai leidžia fotoaparato jutikliui išvesti ir 10 bitų visos raiškos, ir 4k vaizdo įrašą 60 Hz dažniu, kai aktyvus SME-HDR. Nors kliūtis kitur proceso metu lems žemesnę ribą, tai yra fantastiškas patobulinimas, palyginti su tuo, ką galėjo IMX377, ir yra ženklas, kad ateityje laukia geri dalykai.
Vienas iš didžiausių IMX378 patobulinimų, palyginti su IMX377, yra tas, kad jis gali apdoroti daugiau vaizdo apdorojimo luste, sumažindamas IPT darbo krūvis (nors IPT vis tiek gali prašyti RAW vaizdo duomenų, priklausomai nuo to, kaip OĮG nusprendžia naudoti jutiklis). Jis gali susidoroti su daugybe mažų dalykų, pvz., defektų taisymą ir atspindėjimą vietoje, bet dar svarbiau, kad jis taip pat gali tvarkyti BME-HDR arba SME-HDR neįtraukdamas IPT. Ateityje tai gali būti didelis skirtumas, nes IPT atlaisvins šiek tiek papildomų išlaidų būsimuose telefonuose.
Norėtume dar kartą padėkoti Sony už pagalbą kuriant šį straipsnį. Labai vertiname „Sony“ pastangas, kad padėtų užtikrinti šios informacijos tikslumą ir gylį funkcija, ypač leidžianti mums atskleisti tam tikrą anksčiau nepaskelbtą informaciją apie IMX378.
Atsižvelgiant į tai, tikrai gaila, kad taip sunku pasiekti tam tikrą informaciją, netgi pagrindinę informaciją apie gaminį. Kai įmonės bando pateikti informaciją savo interneto svetainėse, ji dažnai gali būti gana nepasiekiama ir neišsami. dalis, nes tai dažnai traktuojama kaip antrinis įmonės darbuotojų rūpestis, kurie labiau susitelkia į savo pagrindinį dirbti. Vienas atsidavęs asmuo, tvarkantis viešuosius ryšius, gali padaryti didžiulį poveikį kuriant tokio tipo informaciją prieinami ir prieinami plačiajai visuomenei, o kai kurie žmonės bando tai padaryti savo nemokamai laikas. Net ant Sony Exmor Pats Vikipedijos straipsnis, kuriame per porą mėnesių vienas žmogus savo laisvalaikiu padėjo didžiąją dalį pagrindo, kad jį paimtų iš beveik nenaudingo 1 715 baitų straipsnis kuris daugelį metų buvo tas pats, į ~50 000 baitų straipsnį, kurį šiandien matome su 185 skirtingais redaktoriais. Straipsnis, kuris, be abejo, yra geriausia informacijos apie Sony Exmor jutiklių liniją, kurią galima rasti internete, saugykla, o kituose straipsniuose galime pamatyti labai panašų modelį. Vienas atsidavęs rašytojas gali labai pakeisti tai, kaip lengvai klientai gali palyginti skirtingus produktų ir suinteresuotų vartotojų išsilavinimo šia tema, o tai gali turėti plataus užmojo efektai. Bet tai jau kita tema.
Kaip visada, mums belieka stebėtis, kaip šie aparatinės įrangos pakeitimai paveiks pačius įrenginius. Akivaizdu, kad negausime 4k 60 Hz HDR vaizdo (ir galbūt visai negausime HDR vaizdo, nes „Google“ dar to nepaminėjo), o greitesnė visa raiška. fotografavimas greičiausiai labai padės naudojant HDR+, o naujesnio jutiklio patobulinimai įsilies į telefoną kitais panašiais mažais, bet reikšmingais būdais. taip pat.
Nors DXOMark išvardija Pixel Kadangi telefonai veikia šiek tiek geriau nei „Samsung Galaxy S7“ ir „HTC 10“, daugelis dalykų, dėl kurių „Pixel“ telefonai buvo pranašesni, buvo pagrindinė programinė įranga. patobulinimai, tokie kaip HDR+ (kuris duoda absoliučiai fantastiškus rezultatus ir kuriam DXOMark skyrė visą apžvalgos skyrių) ir speciali Google EIS sistema (kuri gali veikti kartu su OIS), kuri giroskopą ima 200 kartų per sekundę, kad užtikrintų geriausią elektroninį vaizdo stabilizavimą, kokį tik turime. matytas. Taip, „Pixel“ telefonai turi puikią kamerą, bet ar jie galėjo būti dar geresni su OIS ir „Dual Pixel PDAF“? absoliučiai.
Nesupraskite manęs neteisingai, kaip sakiau, „Pixel“ telefonai turi absoliučiai stulbinančią kamerą, bet jūs negalite manęs kaltinti, kad noriu daugiau, ypač kai kelias į tuos patobulinimus yra toks aiškus (ir kai telefonai įkainoti pagal pavyzdinę kainą, kai tikitės geriausio geriausia). Visada bus dalis manęs, kuri nori daugiau, kuri nori ilgesnio akumuliatoriaus veikimo, greitesnių procesorių, ilgesnio baterijos veikimo laiko, šviesesnio ir ryškesni ekranai, garsesni garsiakalbiai, geresnės kameros, daugiau atminties, ilgesnis akumuliatoriaus veikimo laikas ir, svarbiausia, ilgesnis akumuliatoriaus veikimo laikas (vėl). Be to, „Pixel“ telefonai turi daug mažų fantastiškų funkcijų, kurios gali sukurti tikrai perspektyvų įrenginį, kurį aš džiaugiuosi matydamas.