5 亿像素、三层堆叠，三星冲着苹果索尼搞事去了

在手机相机传感器领域，长期以来，索尼半导体站在金字塔塔尖。

IMX766、IMX700、IMX890、IMX989、LYT-818、LYT-900...... 索尼曾推出过数款经典又能打的传感器产品。

虽说在最近两年，索尼受到了国产厂商的冲击，但仍然是诸多大旗舰机的首选。

对比之下，同样身为传感器巨头的三星，日子就过得比较差了。

还记得在四五年前，三星还是很强势的，其超大底传感器深受旗舰机青睐，比如小米 11 Ultra 主摄所用的 GN2。

可是现在，除了自家的机器和用于长焦的传感器，三星的存在感持续走低。

虽说境遇今非昔比，但是三星没有拱手认输，据消息源透露，三星正在开发两个全新的影像传感器黑科技。

并且爆料还称，三星将吹响反攻的号角，从索尼的口中抢下一块大肉。

三星究竟有啥大动作，黑科技又有多硬核，小编这就扒一扒～

01.打苹果的主意

在去年 7 月，曾有过这么两则爆料。

一则是在月初，有消息源提供信息，称由于产能原因，苹果筹备引入三星作为第二供应商，正在对三星的传感器进行最终质量测试。

消息人士提到，由于索尼在 2023 年未能及时供应传感器，导致苹果难以确定 iPhone 15 发售日期，因此苹果向三星电子申请进行此类传感器的研发，以期实现供应链多元化。

另一则是在月末，郭明錤在 X 上发文透露，三星最快预计将于 2026 年开始向苹果 iPhone 出货 48MP 超广角图像传感器。

他表示，三星为此已经成立专门服务苹果的团队。

对于这两则爆料，诸多网友不是很相信，原因在于从 iPhone 6 开始，苹果一直对索尼的传感器情有独钟。

库克还曾在 2022 年访问索尼，并发文公开双方在传感器方面进行了十多年的合作。

然而，随着前段时间的一则新传闻出现，三星打破多年来索尼独供苹果传感器这事，似乎变得有模有样。

在 1 月 1 日那天，X 平台上的爆料者 @Jukanlosreve 指出，三星正在为苹果开发一种全新的传感器。

据悉，这颗传感器将采用“PD-TR-Logic 配置”的三层堆叠式，号称性能优于索尼的 Exmor RS 系列。

三层堆叠式传感器，这似乎有点意思了，想必对于IT之家家友们来说，双层堆叠式传感器并不陌生。

早在 2021 年 12 月，索尼就宣布其已成功开发出全球首个双层晶体管像素堆叠式 CMOS 图像传感器技术。

而在 2023 年发布的索尼 Xperia 1 V，就首发了双层堆叠式传感器。

单从数字来看，三层要双层再多一层，有一种更上一层楼的感觉。

那么问题来了，三层堆叠式传感器，究竟是什么来头？

02.揭秘三层堆叠式

在揭秘三层堆叠式传感器之前，小编得先简短说下传感器的相关情况。

通常来说，在传统的传感器结构中，光电二极管和像素晶体管分布在同一基片。

具体来看，背照式像素组成的像素芯片堆叠在逻辑芯片之上，信号处理电路构成逻辑芯片。

在像素芯片内，用于将光转换为电信号的光电二极管和用于控制信号的像素晶体管在同一基片层并列。

这样的结构会有两大明显限制，占据面积较大，且像素值传输的距离较长，从而影响成像速度和质量，不适合实现高动态范围、高图像质量的摄影。

总结下就是 —— 各个部件平铺在一起，信号传输路径长，慢吞吞。

反观索尼的双层堆叠式技术，则将光电二极管和像素晶体管封装在分离的基片上，一个堆叠在另一个上面。

如此一来，便支持采用可以独立优化光电二极管和像素晶体管层的架构，从而使饱和信号量增加约一倍，进而扩大动态范围。

并且，由于传输门以外的像素晶体管，包括复位晶体管、选择晶体管和放大晶体管，都处于无光电二极管分布这一层，所以放大晶体管的尺寸可以增加。

通过增加放大晶体管尺寸，可以降低夜间等昏暗场景下图像容易产生的噪点问题。

简单来说，就是第一层为光电二极管，第二层为像素晶体管，两相配合可以捕捉更多光线，降低图像噪点，避免在明亮和昏暗照明相结合的环境中出现曝光不足和过度的问题，在低光环境中也能得到高质量、低噪点的图像。

至于三层堆叠式传感器，顾名思义，意味着共有三层芯片，以“三明治”形式堆叠在一起，但暂且不知是具体如何堆叠。

本身，堆叠式传感器就具备缩短像素值传输的距离、提高处理速度的优势。

而得益于三层堆叠，像素值传输的距离将大幅缩短，让信号能够更快地转化成图像，进而支持更高需求的抓拍效果和成像速度。

其实早在 2017 年，索尼就推出了行业内首个配备 DRAM 的三层堆叠式 CMOS 影像传感器，可用于智能手机。

根据索尼介绍，三层堆叠式传感器是基于传统 CMOS 传感器进行改进，在像素层和信号处理电路层之间又加入了一层 DRAM。

大容量低功耗 DRAM 的加入可以让传感器获得高速读取的能力，在拍摄快速移动物体时能够更加从容，减少拍摄时所产生的焦平面失真现象，抓拍、慢动作都会更加简单。

可惜，尽管这颗传感器的纸面参数很能打，号称能以 1/120 秒读取 1,930 万画素的静态影像，在影片模式下可达到 1,000fps 的画面更新率，但在索尼少数几款机型中使用后，并没有普及。

03.5 亿像素来袭

除了为苹果所开发的三层堆叠式传感器，传闻显示三星还有另外一个黑科技。

同样是据@Jukanlosreve 透露，三星在为其未来的 Galaxy 旗舰产品线量产一款同样采用三层堆叠式设计的传感器。

而这颗传感器的像素，达到了惊人的 5 亿像素。

纵观目前市面上的手机，绝大部分机型的主摄都是 4800万或 5000 万像素。

超过 1 亿像素的机型，屈指可数，大多都是一些靠数值唬人的中低端机型才配备。

而在主流的机型中，像素数值高的有三星 S24 Ultra，采用的是自家 2 亿像素图像传感器 ISOCELL HP2。

据博主@i冰宇宙 日前爆料，三星 S25 Ultra 将继续使用 HP2 系列传感器，一颗传感器连用三代。

遥想当年，针对 1 亿像素方向是对是错的话题，机圈几位高管还曾在发布会中隔空互怼，而与 5 亿像素相比，1 亿像素是小巫见大巫。

只是，在不少人心中高像素等同于拍照好，这是个误区。

对于手机影像来说，高像素固然有优势，得益于更高的像素，分辨率会更高，能够捕捉更多的细节，图像中会包含更多的信息。

可是影像是个很复杂的系统，本身高像素就存在单像素面积较小、对光线要求高、噪点、过度锐化等弊端。

以及决定影像效果的，还有传感器尺寸、光圈大小、镜头素质、ISP 性能、软件算法等......

如果纯粹以像素高低来判断一款手机的影像实力，是不准确的。

截至目前，关于三星这颗 5 亿像素传感器的消息很有限，能否顺利量产落地，是个未知数。

因此，其成像效果到底会如何，唯有等在真机中配备才能知晓，预计最快会在 S26 Ultra 中落地。

04.索尼口中夺果子吃

又是 5 亿像素，又是三层堆叠，显然，三星这是冲着苹果和索尼搞事去了。

有一说一，三星如果不想躺平，那确实该搞搞事了，毕竟细看当下的旗舰机市场，在最基本且最重要的主摄领域，索尼是大哥，紧跟在后的是国产，再往后才是三星。

在这种情况下，想要后来居上，必然要展现出过人的本领，从目前的消息来看，三星将宝押在了三层堆叠和 5 亿像素的研发上。

至于三星盯上苹果这块肥肉，用心不难理解，因为一旦能获得苹果的青睐，顺利挤掉索尼，那无疑是对其实力的证明。

三星能否改写苹果钟爱索尼的局面，也许最快在明年就会有答案。