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科普丨背照式CMOS好在哪?富士CMOS进化之路

 太行森林 2019-05-24

在上期文章《科普丨X-TRANS CMOS 到底有何独特之处?》中,我们讲解了从初代X-TRANS CMOS开始,富士在抑制摩尔纹和伪色彩,以及提升画质方面所采用的技术。在这之后,X-TRANS CMOS也没有停止进化的脚步。

2013年,名噪一时的X100的升级版机型X100S发布,其配备的X-TRANS CMOS II 图像传感器导入了当时很新潮的相差检测自动对焦,基于此技术革新的X100S的自动对焦速度达到了当时相当高的0.08秒左右。

X100 的诞生,开启了富士X系列无反新世代。

到了2016年,富士又推出了新一代的 X-TRANS CMOS III 图像传感器。基于APS-C画幅,像素数达到了两千万级别的2430万。加上沿袭自前两代图像传感器的彩色滤镜不规则排列以及无低通滤镜的设计,所拍图像的画质有超出像素数的精细感

点击上图可查看机身详情

配备这个版本传感器的相机,例如 X-T2,X-T20,X-Pro2 等,在读写速度、高速连拍以及伺服对焦等方面都有不错的表现。

彩色滤镜不规则排列

而最令人振奋的还是如今采用在 X-T3 及 X-T30上 的X-TRANS CMOS 4。第四代图像传感器除了上述特色,最大的进化之处就在于采用了背照式的结构,在保持高信噪比的同时,提升了图像分辨率。

在本连载栏目的第一篇文章《Vol1:像素高就是画质好?从CCD到CMOS的技术沿革》里,我们就介绍了像素的基本知识,所以大家也都应该了解到,一个相机所拍照片的画质,不仅要看像素数,每个像素的集光能力也是非常重要的。而背照式CMOS图像传感器就是用一种新的结构来提升每个像素的集光能力。

如上图所示,传统的像素结构是[微透镜]→[彩色滤镜]→[电路]→[光电二极管],像素最表层的微透镜和接收光线并转换为电信号的光电二极管之间隔着电路层

背照式的结构为[微透镜]→[彩色滤镜]→[光电二极管]→[电路]。大幅缩短了光电二极管距离像素表层的距离。

大家可以想象一个只有一个窗户的屋子。站在屋子里的时候,肯定是离窗户越近的位置光线越明亮,背照式就是这个道理。光电二极管离微透镜近了,除了垂直入射光,倾斜入射光也能够被像素捕捉到,自然集光能力大幅增强。

图片来源:中关村在线

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