IMX135到IMX398，索尼IMX CMOS产品大盘点

如果简单梳理一下索尼 IMX CMOS 的发展轨迹我们会发现：在 2013 至 2014 年上半年手机行业使用的索尼 IMX 系列 CMOS 还是以 IMX135 和 IMX179 为主，前者的代表机型有 LG G3、三星 Note 3 等等，而 IMX179 的代表机型则有 Nexus 5 和华为 P7（前置）等。从 2014 年夏天开始，以 IMX214 为代表的 2 系 CMOS 开始现身并在 2015 年成为市场主流。

索尼 2 系 Exmor RS CMOS 的收尾产品——IMX286

名义上，2015 年 11 月发布的 IMX298（华为 Mate 8 等搭载）表示着索尼 2 系 CMOS 的时代终结。但其实，最后一款发布的 2 系 CMOS 其实是 2016 年 4 月应用在华为 P9 上面的 IMX286。而从 2016 年 2 月的 IMX318 开始，索尼 Exmor RS CMOS 才算是真正开启了 3 系的时代。

那么在正文开始前，我先将现在市面上相对主流的索尼 IMX 3 系 CMOS 制作成一个列表，将各自的参数规格、特色功能和代表机型列出，随后选取里面的一些代表性产品加以介绍。

索尼 3 系 Exmor RS CMOS 参数对比

查各种资料加上****，弄出这一个表格花了我差不多一个小时……通过这么一张表格，有几点显著的特征想跟大家聊聊：

1. 型号数字与产品层级无关。虽然总体来说 IMX CMOS 的型号与产品发布时间有一定的关联但并非绝对，也有数字大发得早和数字小发得晚的。另外型号数字与产品定位无关，并不是说型号数字大就一定比数字小的配置更高，这个一定要加以留意。

2. 相位对焦已经普及。可以看到目前 IMX 3 系的全部 10 款 CMOS 当中，几乎全部实现了 PDAF 也就是相位对焦。表格里有的没有写出来是因为有更显著的功能点，所以大家可能也发现了从去年下半年开始，手机发布会上面 PDAF 这个词儿露面的机会越来越少了。为什么？不是因为不支持了，正是因为大家几乎都支持，反而看起来不像是一个主流卖点的缘故。

RGBW 架构的原理图（图片来源 gsmarena）

3.RGBW 架构销声匿迹。在 2 系 CMOS 的年代，华为 P8 上使用的 IMX278 和华为 Mate 8 上面使用的 IMX298 都是在拜耳阵列基础上改造的 RGBW 架构。这种架构的本意是让更多的外界光线能够入射在 CMOS 上以提高进光量，但在实际拍摄中却造成了绿色被摄物的色彩表现力明显降低。所以在 IMX 3 系 CMOS 当中，这种 RGBW 结构没有再出现。

这 10 款 CMOS 如果都详细介绍并不现实，一是有些 CMOS 实属冷门，二是工作量也太大。所以下面挑选里面的一些相对热门的产品介绍一下，首先是去年 2 月发布、5 月由华硕首发的索尼 IMX318。

去年 3 月我写的索尼 IMX318 深度解析当中开篇就预测“下一款 Exmor RS 明星产品已经诞生，并很可能在今年（2016）下半年横扫旗舰智能机市场”. 事实证明我的判断基本算准确，自华硕首发了这款 CMOS 后，努比亚 mini S 和小米 Note 2 也都将这款 CMOS 纳入怀抱——虽然 IMX318 并不是一个靠高画质打市场的型号。

相位+反差复合自动对焦并非索尼独有和首创，之前 vivo 和 OPPO 都有产品使用了这种技术以提高对焦速度。不过 IMX318 却是首个将混合对焦技术融入 DSP（信号处理器）中的感光元件。得益于索尼应用于微单™上的高速自动对焦技术，IMX318 号称可以实现最快 0.03 秒的极速对焦，且 60fps 下可实现最快 0.017 秒的对焦速度。这样无论是静态图像拍摄还是视频录制，IMX318 都能实现快速对焦，面对高速移动的物体也能游刃有余。

提到三轴防抖，目前市面上具备这一功能的手机也有一些，且均为 OIS 光学防抖。IMX318 将图像稳定功能（IS）置于 DSP（信号处理器）内，三轴陀螺传感器对于小幅度晃动能够进行补偿修正，这种做法除了更加节省电量消耗外，也更能适应智能手机轻薄化的需求。

小米 5s 和谷歌 Pixel 上面使用的索尼 IMX378 要着重说一说，因为它显然是一款直奔高画质而去的感光元件。小米之所以在小米 5s 的文案上打出“暗夜之眼”的字样，靠的就是大 CMOS 面积+大像素尺寸的组合。

通常来说衡量一款感光元件的表现先看面积再看单位像素，面积直接决定画质输出，单位像素与进光量密切相关。所以综合前文表格里的 10 款 CMOS 来看，单就规格而言显然小米 5s 和谷歌 Pixel 使用的 IMX378 同时满足这两个条件。而随手一搜，不论知乎等知识社区还是贴吧这样的论坛对这款 CMOS 大多也是赞誉有加，网友和消费者的眼睛果然雪亮。

小米官网对小米 5s 相机的介绍（图片来源小米官网）

1/2.3 英寸的感光元件尺寸等同于绝大多数卡片相机的水准，而 1.55μm 的单位像素似乎在近几年里也只逊于 HTC 的 UltraPixel。其实看一下表格，1/2.3 英寸的 CMOS 不止 IMX378 一款，可它们为什么像素尺寸这么小呢？因为整体的像素数太高，所以这也算是侧面印证了高像素不等于高画质的论断。

去年的魅族 MX6 发布会上白永祥用了不少篇幅介绍魅族向索尼定制的 IMX386。其实，IMX386 和上一代的 IMX286 可以看作同门师兄弟，它们的基本参数完全一致（有效像素为 1200 万，单位像素尺寸 1.25μm，CMOS 面积 1/2.9 英寸），区别仅仅在于 IMX386 并不是 RGB/Monochrome（彩色+黑白双摄）架构，这正好跟魅族 MX6 后置只有一枚摄像头是契合的。

魅族 MX6 向索尼定制了 IMX386

另一款去年炒得很火的 CMOS 就是 OPPO 向索尼定制的 IMX398，且截至 2017 年 3 月 1 号，OPPO R9s 仍然保留对索尼 IMX398 的全球独占权。说起这款 CMOS，去年 OPPO 曾经非常大方地把 IMX398 做成发布会邀请函送给每一家受邀的媒体。

OPPO R9s 以索尼 IMX398 作为邀请函

IMX398 同样不是玩超高画质的，1/2.8 英寸和 1.12μm 的单位像素只能说是中规中矩，但当 IMX398 从裤兜里掏出了双核对焦的时候全行业都震惊了。要知道早年间这项技术只在诸如佳能 EOS 70D 的专业单反相机上才能看到。它在每个像素中都配置了 2 个光电二极管，兼顾图像感应器相差检测自动对焦和图像捕捉两种功能。可以实现高速对焦和优异的视频追焦性能。

定制生产的索尼 IMX398 采用了非全像素的双核对焦

与三星 S7/S7 edge 使用全像素双核对焦不同，OPPO R9s 的索尼 IMX398 并非全像素的双核对焦。根据 OPPO 的官方宣传，这种做法的目的是在对焦快的基础上保证高画质输出。有人问了它和全像素双核对焦谁好？我没有亲自比过也不好妄下定论，只能说两种双核对焦方式即使存在速度差异，那点差距人眼也绝对感觉不出来。

大家可能注意到了为什么表格的最后加了一个 4 系的 CMOS？嗯，你可以把它当成是索尼 Exmor RS CMOS 4 系的开篇。这款 CMOS 从发布到现在还不到一个月，非常新，而在前几天的 MWC 2017 上，已经有索尼 Xperia XZs 和 XZ Premium 抢先用上了它。

索尼 XZ Premium 使用了 IMX400 CMOS（图片来源 gsmarena）

从参数看这款 CMOS 显然对画质是有考量的，采用了和 IMX378 一样的 1/2.3 英寸面积，只是因为像素高所以像素尺寸比较小。可是如果只看这点数据的话 IMX400 会伤心欲绝的，因为它直接在 CMOS 架构上进行了系统性改造。

以往的堆栈式 CMOS（左）与加入 DRAM 层的三层堆栈式 CMOS（图片来源索尼日本）

IMX400 在像素层和电路层之间新加入了 DRAM 层（动态随机存储单元），这一部分在整个 CMOS 模组当中充当缓存角色，用于存储像素层获取到的图像信息，因此大幅提升了传感器处理数据的速度。根据索尼方面的数据，新 CMOS 可以在 1/120 秒内读取 1930 万像素的图片，这个速度比我前面提到的 IMX318 要快上 4 倍。

另外，同样受益于 DRAM 缓存层的加入，最高 1/120 秒逐行扫描的能力让拍摄运动物体时常发生的果冻效应大幅减轻。另外就是在 MWC 2017 上展示过的 960pfs 超慢速视频黑科技，我们知道现在一些手机拍摄出的 240fps 慢速视频已经能记录下针扎气球、水滴溅落的瞬间。然而这些效果在 IMX400 面前都是战五渣，毕竟最高 1080p 分辨率的 960fps 超慢速视频效果真心不是吹的。所有细微动作无缝连接，回放过程可以做到不遗漏任何重要瞬间。

基本上目前主流的索尼 Exmor RS CMOS 型号就给大家梳理到这了，与两年前的文章不同，我已经不再为这些 CMOS 的成像水准排序。原因很简单，一张照片最终的表现虽然与 CMOS 有很大关系但并不是唯一要素，iPhone 就是一个鲜活的实例。所以，表格里的各项参数都是硬性的，而对终端用户来说，能拍出什么水准的照片来，参数只是参考并非决定性要素。

最后打个小广告，如果你对手机摄影方面有什么想了解的，欢迎在下面的留言区发表看法，我会挑选大家关心的问题在未来的日子里一一解答。如果不嫌弃的话，求为这篇文章点个赞，不胜感激。

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