索尼Xperia 1 V即将带来全新的手机影像传感器架构？

索尼Xperia 1 V将于5月11日发布，根据香港的广告，它将配备一种全新的图像传感器。令人耳目一新的是，我们不仅仅是在谈论更高的百万像素计数，或者稍微大一点的传感器尺寸，而是一个全新的CMOS传感器架构。

由索尼开发的新型“双层”传感器技术最初于2021年底推出，但Xperia 1 V看起来将是这种类型传感器的第一个商业实现。

这种新型传感器设计的关键区别在于，据说它将每个感光点(“像素”)的晶体管元件与光敏光电二极管元件分开，将这两个元件放置在单独的堆叠层上——晶体管在光电二极管下方移动。与传统的CMOS传感器相比，这两个元件在同一层上彼此相邻，晶体管消耗大约一半的表面积。

因此，理论表明，能够利用整个传感器区域的聚光光电二极管可以加倍传感器的光灵敏度，从而增加动态范围和减少图像噪声在高灵敏度。索尼自己表示，2层CMOS结构大约“将饱和信号水平提高了一倍”。

这种双层设计虽然在命名上与现有的堆叠CMOS传感器技术相似，但却非常不同。堆叠式CMOS传感器使用与传统CMOS传感器相同的光电二极管层，但在传感器结构中添加了一层DRAM以加快图像读取速度。一个主要的好处是更快的图像处理和连拍帧速率。

虽然这似乎是提高传感器性能的一个显而易见的解决方案，但大规模生产双层传感器显然非常困难，因此为什么我们只是看到这项技术进入消费市场。据说，将光电二极管堆叠在晶体管上需要极高的对准精度，而且键合温度远高于普通CMOS传感器的结构。

光敏传感器面积的物理加倍是否会转化为可测量图像质量的2倍增长还有待观察，如果这是真的，我们最终会得到一个与今天的中画幅传感器相匹配的全画幅传感器的图像质量。你可能也想知道为什么索尼将这种可能改变游戏规则的传感器技术应用于手机，而不是像a9 III或a1 II这样的潜在新旗舰相机。如果我们推测一下，考虑到生产双层传感器所面临的技术挑战，目前的制造工艺可能只是能够生产物理上较小的传感器芯片。将该技术扩展到全画幅传感器尺寸可能需要更多的时间。