对于图像传感器的专家和分析师来说，2019年是繁忙的一年。
文︱Ray Fontaine
译 | 编辑部
图︱网络
近几年，三星、华为和苹果都在马不停蹄提高自己旗舰手机摄像头的性能。
当下，眼看2019就要过去，又到了该总结的时候了。
后置摄像头
图1：2017-2019年前三大智能手机品牌的旗舰智能手机后置摄像头分辨率和像素间距趋势
上图显示了从2017年到2019年，三星Galaxy S、 Note系列；华为P、Mate系列以及苹果iPhone的后置摄像头分辨率和像素间距的发展趋势。
华为在高分辨率传感器领域表现积极，包括在Mate 30 Pro中配备两款4000万像素的传感器。
从产品规划的角度来看，华为、三星每年两次的旗舰手机发布，使得其能更频繁的推出新的成像设备和传感器。考虑到苹果新品发布的时间和频率，这对苹果而言是个挑战。
值得注意的是，在过去的三年中，这三家手机后置摄像头中都未曾使用亚微米像素。
不过，小米倒是不“排斥”亚微米像素的使用。小米MIX 4中配备的1亿800万超清主摄便是0.8 µm的像素。并且在DXOMARK的排名中与华为并列第一。
那么，哪种更好？
领先企业倾向于在其高端产品中使用较大的像素。但是抛开基准测试不谈，这更多的是一种个人喜好问题。
高分辨率成像器的使用，结合多摄像头趋势，使得智能手机前后摄像头的成像器尺寸和整体堆叠成像器内容大幅度增加。
上图总结了三星、华为和Apple手机中背面堆叠成像器的相对裸片面积。每个数据点代表手机后置CMOS图像传感器（CIS）的组合区域。由于这些都是堆叠式芯片成像器，因此配套的图像信号处理器（ISP）芯片面积与CIS芯片面积趋势相同。
不过，该数据不包括三星的三层成像中使用的DRAM集成电路的裸片面积。
各家的策略显而易见：华为在硅成像（Si imaging）中处于领先地位，苹果公司最近采取了更为保守的方法，不过仍取得了具有竞争力的基准分数。
近来，三星主要的后置摄像头继续采用其三叠式快速读取传感器（FRS），并对CIS芯片结构进行了适度改进。
同样地，尽管广角摄像头传感器现在集成了双PD相位检测自动对焦（PDAF）技术，以补充现有的掩蔽PDAF解决方案，但苹果的新型后向成像器的CIS结构依旧可与2018年的iPhone相媲美。
这是在同一个活动像素阵列上首次使用双PD和掩蔽的PD。
显然，小像素成像将越来越多地使用专门的PDAF像素。不过，PDAF仍然是一个相对较新的像素选择。
华为与索尼的合作，使得Mate 30 Pro搭载的4000万像素的双摄像头系统给人留下了深刻的印象。
索尼IMX650
索尼IMX608
上图是首先在P30 Pro中使用的IMX650，它具有1.0 µm像素和RYYB“ Quad Bayer”滤色镜阵列（CFA）。如今，它与新的IMX608配对，该产品首次使用每4.48 µm间距CFA的4x4像素。
这种4x4 RGB Quad Bayer配置是Sony的第三个Quad Bayer变体（其他皆为传统的2x2 RGB Quad Bayer和2x2 RYYB Quad Bayer）。
IMX608的1.12 µm像素集成了带掩膜的PDAF。半掩蔽的像素以蓝绿色行部署，同时在蓝色通道的掩蔽像素上使用绿色替换过滤器。
前置摄像头
旗舰智能手机前置摄像头分辨率和像素间距趋势
华为最近在其前置摄像头中采用了亚微米像素的高分辨率24 MP和32 MP传感器。三星更喜欢分辨率较低的10 MP前置摄像头，并且最近推出了世界上最小的1.22 µm像素的双PD PDAF。苹果最近将其7 MP前置摄像头升级到了12 MP。
前置摄像头芯片面积
旗舰前置摄像头CIS裸片面积呈上升趋势，对于苹果公司来说这是一个适度的增长。三星最近部署了双前置摄像头。而华为则使用高分辨率的索尼成像器，使其在前视硅成像（Si imaging）竞争中处于领先地位。
话虽如此，这些亚微米像素并没有给华为带来领导地位，除非与第二个摄像头配合使用，如华为nova 6 5G。三星在前置摄像头中使用的是最大像素，在前三大OEM旗舰手机中位居榜首。
索尼i-ToF
直接飞行时间（d-ToF）在手机中的使用历史悠久，可追溯到意法半导体最初基于SPAD的接近传感器。
不过，索尼的背照式间接ToF（i-ToF）解决方案于2018年首次在智能手机中使用，并于2019年应用于华为和三星的旗舰产品中。阵列ToF的出现成为今年智能手机成像/传感领域最引人注目的事件。
阵列ToF实现了新的智能手机功能，包括生物识别辅助，自动对焦，3D扫描，测距和测量等。目前，索尼的解决方案提供10微米像素的180 x 240分辨率和5微米像素的480 x 640分辨率。
预计在2020至2021年，ToF将会被广泛采用于前置摄像头以及后置摄像头中，并且高分辨率阵列ToF也将持续发展。
索尼的成功吸引了其他开发团队的关注，未来几年内，一场最高分辨率、最小像素ToF传感器的争夺战势必会打响。
事件驱动的视觉传感器
三星推出家庭监控解决方案——保证安全的同时维护用户隐私。
三星S5K231YX动态视觉传感器(DVS)多晶硅模片
DVS输出显示运动/边缘数据的视频流，而不是传统的图像流。背照式S5K231YX的裸片尺寸为5.85 mm x 8.02 mm，分辨率为640 x 480，像素间距为9.0 µm。
三星此前曾在2017年ISSCC大会和最近的2019年IEDM大会上展示其DVS技术。明年2月份的ISSCC 2020大会，索尼和PROPHESEE计划展示其DVS解决方案，并将发布一个背光1280 x 720分辨率的传感器。
对于图像传感领域的工程师和分析师来说，2019年是繁忙的一年。
不知2020年，又会怎样呢？
本文翻译自Tech Insights。
END
本文来自投稿，不代表本人立场，如若转载，请注明出处：http://www.souzhinan.com/kj/265782.html