三星最新最强的HPC究竟有多牛？旧王者HP2接班人之全面解析

• 导语：

手机CMOS传感器历史上，若论商用寿命的话，HP2这款被三星连用四年的旗舰传感器绝对是一款绕不过去的传奇型号，直至HPC的出现这个旧王者才从HP系列顶端滑落。

而HP2之所以能商用这么久，除了三星将其独用于Galaxy旗舰手机上这个原因之外，还与其极为全面的优秀综合素质有关，所以HPC这个继任者就非常值得细细解析探究。

• 1，首发 DeepPix 技术：

顾名思义（直译为“深像素”），这就是一个能提高满阱容量的技术。只是，不同于以往的那些提高满阱容量之基础技术，三星这个 DeepPix 是一项融合了自身过往技术长处的集大成之作。

A，ISOCELL技术——在 FDTI 技术这个赛道上三星其实跑得最远，因为其从2013年发布第一代ISOCELL技术起就是以 FDTI 为基础的（上图所示）。

基于此技术便可让光线不易泄漏到相邻像素，从而防止串扰（官方表示可减少约30%串扰）并可提升满阱容量（官方数据亦为约30%），最终达成提高信噪比、动态范围、色彩准确度的三重目标！

其完美解决了 BDTI 技术无法覆盖整个像素深度的先天缺陷，用三星官方的话（下图所示）说就是——“图像更清晰，颜色更准确，细节也更丰富。”

此外，ISOCELL 技术还可通过捕捉更倾斜的光以实现更宽的主射线角（CRA），最终实现更明亮、更大光圈的镜头，从而在低光环境下获得更明亮清晰的画面。

有趣的是，第一代 ISOCELL 技术开始商用的时候其像素结构中就出现了 VTG 的身影；而之所以要同步应用 VTG 技术，三星表示是因为 FDTI 的缘故 PD 面积必须缩小，故将水平转移栅结构的 TG 转为垂直结构的 VTG，让 PD 得以往像素更深处拓展。

最终，得益于纵深的拓展空间非常大，而 VTG 技术又让电子转移效率大增，两相结合便促进了满阱容量的提升。往后随着满阱容量的持续拓展，HP2又首发了 D-VTG 技术。

B，ISOCELL Plus 技术——以往介于 FDTI 和 Color Filter 之间的金属格栅虽然能减少像素间的干扰，却也因为它们吸收了入射光或反射光到邻近像素导致一些光学损耗。

2018年，三星与富士合作开发成功新型材料格栅并以此替代了以往的金属格栅，这种新型材料可以最大限度地减少光学损失和光反射，使得感光度提高15%的同时还能提供更高色彩保真度。

C，ISOCELL 2.0 技术——2019年三星继续精进，通过改变格栅上部的材料、减少格栅阻挡层厚度以及在格栅侧壁上添加薄 HfO 层，从而进一步减少光吸收并提高光灵敏度。

介绍完了历代 ISOCELL 技术和 D-VTG 技术后，只要再引入“共享 FD 结构”这个全新技术点，那么 DeepPix 技术就融合完成了，结合 PD 容量同步扩大便大幅提升了60%的满阱容量！

总结就是——ISOCELL2.0技术可最大程度提高集光效率和 PD 容量，而 D-VTG 技术则可最大程度地提高光电子传输效率，最终的“共享 FD 结构”则可最大程度增大浮置扩散电容以优化电荷读出环节。

也就是说，满阱容量这东西并不是单单 PD 容量够高就行的，其往后的传输和转换两个环节必须同步跟上才能完成相应的拓展，所以最终出来的17EV动态范围背后实为一整个系统工程。

• 2，最新光学结构：

高精度微透镜（High-P）——基于高折射率材料打造的高精度微透镜，能够将更多入射光线精准汇聚到每个光电二极管上，从入口端提升光线收集效率。

高透射率抗反射涂层（High-T）——其介于 CF 和 PD 之间能有效减少光线在传播过程中的反射与散射损耗，让更多光线最终有效到达光电二极管，从而提升传感器的量子效率（QE）。

虽然这两项光学技术三星已推出几年了，但HP2还是因为发布太早没能享受到，所以说就像“美人叹迟暮”一样，旗舰产品当年再强后面也怕过时啊！

• 3，高动态、高速输出：

这次HPC所支持的最高单帧16-bit HDR输出，其色彩数量高至大部分旗舰传感器所支持之14-bit输出的四倍！关键这还是单帧无需多帧融合的无运动重影 HDR RAW，后期空间无疑极为丰富！

用官方的话说就是——无论是强光直射的户外白日，还是光比强烈的复杂逆光场景，传感器都能完整保留画面的自然影调与细微层次，避免高光过曝死白、暗部丢失细节的问题，让成片的光影过渡更接近人眼真实观感。

此外在输出性能上，其还支持最高4K 180fps规格的视频录制（部分像素PDAF），使得其在保持高画质输出的同时，还能实现更流畅的超高画质慢动作拍摄，创作空间也因此得到有效拓展。

• 4，全焦段一致性：

这次传感器自带的内变焦功能直接覆盖全档位——通过降采样的方式加入了1.5x和3x这两个常用焦段，并将单帧HDR能力完整覆盖1x、1.5x、2x、3x、4x这五档焦段。

这就意味着，其极为出色的动态范围并不会因为数码变焦而缩水，从而实现从广角到中长焦全焦段的稳定、出色高动态范围成像效果（完全击中LOFIC传感器的软肋）。

• 5，补充：

①——虽然HPC和HP2一样都支持 DSG 技术，但由于技术的进步其模拟增益也有明显提升，在1250万像素模式下其160x的模拟增益较HP2高出25%。

②——虽然HPC几乎处处都比HP2强，但其7.5fps的全像素输出帧率却仅为HP2（15fps）的一半水平，这代表着2亿像素模式下其快门延迟会明显更高。