重大变革！索尼Xperia 1 V手机及Exmor T传感器解读

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Xperia 1 V

Xperia 1 V采用了骁龙8G2处理平台和优化的散热结构，相机耗电与日常使用场景的流畅性和功耗也得到了全面优化。机身造型延续了之前产品的设计风格（背面增加了菱形纹理、边框更像PRO-I），21:9 4K HDR显示屏、实体快门按钮、5000mAh电池、防水防尘、免工具SIM卡槽、3.5mm音频接口等特征也都被保留了下来。

Xperia 1 V的广角主摄采用了具有双层晶体管技术的新一代传感器，索尼将其称为Exmor T。超广角相机和长焦副摄则与前代产品保持相同规格。

广角主摄：

- 1/1.35型约5200万像素Exmor T传感器

（有效像素约4800万，记录像素约1200万）

- 等效焦距24mm、光圈F1.9，具备光学防抖

从2018年的IMX600到今天，索尼生产了型号众多的四拜耳传感器，但自己一直坚持用普通拜耳传感器。现在虽然终于用了四拜耳高像素传感器，也没提供高像素模式。

超广角副摄：

- 1/2.5型约1200万像素Exmor RS传感器

- 等效焦距16mm、光圈F2.2

长焦副摄：

- 1/3.5型约1200万像素Exmor RS传感器

- 等效焦距85-125mm、光圈F2.3-2.8，具备光学防抖

（真正的光学变焦镜头）

除了硬件升级外，Xperia 1 V还加入了与索尼电影机、微单相机一脉相承的S-Cinetone移动版色彩风格以及Creative Look创意外观（中性、哑光、柔和高调、胶片、鲜明）。后置三摄均支持30FPS高速连拍、实时追踪和人物/动物实时眼部对焦。对焦、白平衡、测光、防抖算法也有升级，另外加入了峰值对焦和竖拍UI界面。

Exmor T传感器

在过去20年，索尼CMOS传感器有几次重大技术进步：

- 2007年，Exmor，内置列并行A/D转换和双重降噪

- 2008年，Exmor R（背照式），背部入射，增大单像素进光量，感光能力可达传统前照式CMOS的2倍

- 2012年，Exmor RS（堆叠式），使用有电路区域的基板代替背照式CMOS中的普通基板，实现像素区域和电路区域分层，让电路层可以使用更先进的制造工艺，从而提供更高速度和更好的性能。

- 2015年，索尼推出了集成DRAM的Exmor RS传感器，为高速对焦/测光、高速连拍、低畸变高速电子快门提供了硬件基础。

- 2021年12月16日，索尼推出具有双层晶体管技术的堆叠式传感器。2023年实现量产，并将其命名为Exmor T。

Exmor T在结构上依然属于堆叠式结构。它实现了光电二极管与像素晶体管分层放置，使得饱和信号量（FWC）提升至原来的约2倍*，从而实现更大的动态范围。

* 与同为1μm的传统背照式传感器相比（之前的堆叠式结构主要改善性能，并不明显提升画质）

由于像素晶体管拥有了更大空间，因此可以增加放大晶体管的尺寸，从而改善弱光下的噪点表现。

那么Exmor T到底带来了多少提升？根据索尼的官方描述：

（与传统背照式CMOS相比）饱和信号量提升了约2倍

饱和信号量主要影响动态范围（侧重低感画质）。以Xperia 1 V上的传感器为例，它的单像素尺寸约为1.12μm（四像素融合约2.24μm）。意味着理论上可以与单像素约1.6μm（四像素融合约3.2μm）传感器具有近似的动态范围 —— 而这正是IMX989传感器的规格（1.02型）。

（Xperia 1 V与上代相比）噪点控制水平提升了约2倍

上代产品Xperia 1 IV采用1/1.7型约1200万像素CMOS，单像素尺寸约1.8μm。Xperia 1 V在四像素融合下的单像素尺寸为2.24μm，面积大了约55%，噪点控制水平提升了约2倍。

“提升了约2倍”正常来说应该理解为达到原来的3倍，那就是面积提升了约55%，然后新结构又提升了93%（1.55*1.93≈3.0）。但由于饱和信号量并不会明显影响（噪点改善主要来自信号放大器尺寸变大），所以我更倾向于是说提升到原来的约2倍，也就是面积提升了约55%，然后新结构又提升了约30%（1.55*1.3≈2.0） —— 查索尼美国官网，写的是“the all-new Exmor T for mobile sensor on the Xperia 1 V, together with AI processing, contributes to image quality that's twice as good as its predecessor in low light”，即“是前代产品的2倍”，证实了我的判断。

总之，双层晶体管技术可以为传感器带来更好的感光能力，在一些方面媲美更大尺寸的传感器。我们可以将其应用在小尺寸传感器上，让相机模组更少凸起、整个手机重量更轻；如果应用在大尺寸传感器上，那将会进一步缩小与专业相机的差距。

但再美的理想也要脚踏实地才行：Xperia 1 V刚刚发布，目前还没有看到太多对比样张。我也期待小米、vivo等国产厂商推出采用Exmor T传感器的产品，更充分地展示新结构的性能。