1/2.4英寸相位对焦 深度解析索尼IMX230

　　索尼的Exmor RS系列产品相信熟悉智能手机行业的朋友都不会陌生。从最开始的索尼的Exmor R（背照式CMOS）到后来的Exmor RS（堆栈式CMOS），这一系列以其出色的成像表现成为众多手机厂商的选择。继之前大热的IMX135和IMX214后，索尼公司于去年11月推出了新一代的Exmor RS产品——IMX230。

　　与前几代的明星产品不同，IMX230大幅提高了像素值，从通常意义上的1300万提升至2100万。此外，CMOS的尺寸也由1/3英寸提高到接近卡片机水平的1/2.4英寸，令成像质量更加优异。当然，最为重要的是IMX230支持相位检测自动对焦技术，上面提到的这些卖点笔者接下来就有详细的解析。

　　相比早期的背照式CMOS，堆栈式CMOS使用有信号处理电路的芯片替代了背照式CMOS图像传感器中的支持基板，在芯片上重叠形成背照CMOS元件的像素部分，从而实现了在较小的芯片尺寸上形成大量像素点的工艺。由于像素部分和电路部分分别独立，因此像素部分可以针对高画质优化，电路部分可以针对高性能优化。

堆栈式（图中称积层式）CMOS相比背照式CMOS体积更小（图片来自ibtimes）

　　通俗一点说，堆栈式CMOS可以看成是背照式CMOS的衍生和进化产品，通过将电路组件安置在感光组件的下方，为设备腾出了更多的空间，在性能提升的同时也减小了体积。而本文提到的IMX230就属于最新一代的索尼堆栈式CMOS。

支持相位对焦速度更快

　　感光元件的尺寸是衡量一款CMOS成像水平的硬性指标，通常而言其成像质量与感光元件面积成正比。相比传统的1/3.06英寸CMOS，IMX230的对角线长度从5.867mm增加到7.487mm。如果用勾股定理计算可以得到1/2.4英寸CMOS的面积约是1/3英寸CMOS面积的1.64倍，优势还是比较明显的。虽然IMX230约27mm2的CMOS面积也不到传统APS-C相机CMOS的十分之一，但在智能手机的范畴内讨论，这样的提升还是能对输出画质产生较大的影响。

索尼IMX230实物大小（图片来自索尼日本）

　　前面已经提到IMX230的最大亮点莫过于对相位检测自动对焦的支持。根据索尼官方介绍，IMX230最多支持192个自动对焦点，即使拍摄较高速运动的物体也不容易出现过去常见的拖影。

　　相位对焦全称为Phase Detection Auto Focus（相位检测自动对焦），它的原理是在感光元件上预留出一些遮蔽像素点，专门用来进行相位检测，通过像素之间的距离及其变化等来决定对焦的偏移值从而实现准确对焦。

相位对焦相比反差对焦，行程缩短速度加快（图片来自蜂鸟网）

　　遮蔽像素点由两个像素成对组成，两个像素通过微透镜各自成像。对焦系统根据判断信号波峰的位置可判断出镜头应该往前还是往后偏移，从而迅速准确合焦。相比反差对焦，相位对焦不需要镜头的反复移动，对焦行程短了很多，对焦过程爽快不犹豫。

IMX230相比IMX135在视频HDR画质上有明显改善（IMX135在视频HDR模式下有效像素减少3/4，图像来自索尼日本）

　　此外，IMX230继续支持视频HDR摄录，但分辨率提高到4K（4096*2160）的水平。可能大家平时用HDR模式拍摄静态图像更多一些，其实HDR视频摄录在视频拍摄中起到的作用也很强大，与静态图像一样，它也可以调整高对比度环境下的明暗反差，让暗处展现更多的细节。

成本较高普及仍需时日

　　IMX230的有效像素提高至2100万，这意味着它可以拍摄分辨率高达5344*4016的图像，呈现更多细节元素。由于像素数量太多且CMOS面积有限，单位像素尺寸不可能做得太大，仅有1.12μm。

索尼IMX230的主要规格（图片来自索尼日本）

　　在去年11月发布当时，索尼预计IMX230会在2015年4月实现量产。而事实上在今年4月开始索尼就率先将自家的这枚CMOS应用到了最新推出的Z4（国行版本名称Z3+ Dual）上面，随后乐视推出的乐Max用“先占坑再种菜”（抢先发布产品）的方式也占据了IMX230的一个名额。不久前开卖的荣耀7成为最新一款搭载IMX230的产品。

 
索尼Z3+ Dual（左）与荣耀7（右）都搭载了IMX230

　　根据索尼官方的介绍，这枚IMX230的售价为2100日元（约合人民币106元），从这个定价来看IMX230在短时间内注定仍然是旗舰级手机的专属，千元级产品暂时还不具备大规模配备这枚CMOS的条件。通过我们对索尼Z3+ Dual和荣耀7的评测来看，这两款搭载了IMX230感光元件的手机拍照质量还是令人满意的。可以预见随着IMX230大范围铺货，它有望成为继IMX135、IMX214之后又一款明星产品。