數碼迷的你肯定都知曉500萬像數與800萬(wan)像(xiang)數(shu)的(de)同(tong)款(kuan)手(shou)機(ji)價(jia)格(ge)都(dou)隔(ge)了(le)上(shang)百(bai)塊(kuai)，而(er)更(geng)多(duo)消(xiao)費(fei)者(zhe)也(ye)傾(qing)向(xiang)於(yu)高(gao)像(xiang)素(su)，覺(jiao)得(de)像(xiang)數(shu)越(yue)高(gao)
，拍(pai)照(zhao)效(xiao)果(guo)就(jiu)越(yue)好(hao)。但(dan)是(shi)從(cong)技(ji)術(shu)上(shang)講(jiang)拍(pai)照(zhao)好(hao)的(de)重(zhong)要(yao)特(te)性(xing)是(shi)攝(she)像(xiang)頭(tou)能(neng)夠(gou)擁(yong)有(you)一(yi)枚(mei)高(gao)質(zhi)量(liang)的(de)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)。而(er)在(zai)剛(gang)剛(gang)落(luo)幕(mu)的(de)MWC 2014世界移動大會上發布的三星Galaxy S5所配備的ISOCELL傳感器就是其中的優秀代表。

ISOCELLzhezhongjishuchuanganqikeyizengjiachuanganqideganguangxing，jishishizaizhaomingtiaojianbijiaochadehuanjingxiarengrannenggoudailaigenggaodesecaibaozhendu
，erzheyuzhiqiansanxinggongsisuoshiyongdeBSI傳感器相比，是非常明顯的進步。而ISOCELL不僅僅作為一個專業名詞，更重要的是理解它的技術優勢和工作原理。現在就讓我們一起來了解一下在Galaxy S5身上出現的ISOCELL傳感器的詳細原理。下麵我們從各個技術點出發，來探討這個傳感器的“神奇”之處。
[page]

高質量的圖像傳感器非常重要

juedingyizhongtuxiangchuanganqihaoyuhuaizuidadeyingxiangyinsujiushijinguangliang
，takeyijuedingmeigexiangsudiannengbuhuoduoshaoguangxian。ruguoyigechuanganqidemeigexiangsutijigengda
，bianrongyichengzaigengduoguangxian，duihuazhitishengshifeichangmingxiande，biankeyigengzhenshidehaiyuantuxiangchangjing。suoyi


，quanhuafushumaxiangjitongchangyongyufeichangbangdepaishexiaoguo，yinweichuanganqichicungouda
，meigexiangsuxiangbixiaohuafuchanpinyongyougengduokongjian、也就能夠獲得更多光線。不過，對於手機來說，集成更大尺寸的傳感器就意味著手機體積、耗電量增加，這與智能手機更輕更薄
、節約省電的趨勢是矛盾的

，比如三星Galaxy S4 zoom這(zhe)樣(yang)直(zhi)接(jie)集(ji)成(cheng)相(xiang)機(ji)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)鏡(jing)頭(tou)的(de)產(chan)品(pin)
，就(jiu)是(shi)一(yi)個(ge)典(dian)型(xing)的(de)例(li)子(zi)，從(cong)產(chan)品(pin)的(de)外(wai)觀(guan)上(shang)來(lai)看(kan)更(geng)像(xiang)是(shi)一(yi)台(tai)相(xiang)機(ji)而(er)非(fei)手(shou)機(ji)。因(yin)此(ci)一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)廠(chang)商(shang)更(geng)願(yuan)意(yi)在(zai)有(you)限(xian)的(de)空(kong)間(jian)內(nei)通(tong)過(guo)提(ti)升(sheng)傳(chuan)感(gan)器(qi)質(zhi)量(liang)來(lai)提(ti)高(gao)圖(tu)像(xiang)分(fen)辨(bian)率(lv)，而(er)並(bing)非(fei)單(dan)純(chun)的(de)提(ti)高(gao)像(xiang)素(su)。

另一個非常明顯的例子就是HTC一反潮流的降低傳感器像素，而通過UltraPixeljishulaitigaochengxiangzhiliang。shijishang，zhezhongjishushizaichuanganqichicunbubiandejichushangjiangdangexiangsufangda，shixiangenghaodejinguangliang，danshiquedianjiushifenbianlvxiajiang
，suoyiHTC One僅有400萬像素的輸出尺寸。另一方麵，由於HTC的這一獨特技術，即使是在光線條件不好的情況下也能夠很好的呈現出圖像，而這也是HTC One能夠在其它高像素手機麵前毫不吃虧的法寶。

但是，似乎並不是所有廠商都願意采取與HTC相同的策略
，畢竟400萬像素在目前來說，已經無法實現更好的照片細節。所以，在手機領域
，更有效的解決方案是在傳感器尺寸不變、像素不變的情況下

，提升進光量，達到更好的拍攝效果。

而目前主流的BIS背照式傳感器相比之前的FSI傳感器，已經通過優化金屬布線，沒有任何光線被遮擋，實現了進光量的增強。

但這遠遠還不夠
，BSI技術隻是將傳感器的效率最大化，但是依然無法解決單個像素的幹擾問題。而這正是今天要介紹的ISOCELL傳感器發揮作用的地方。
[page]

ISOCELL傳感器能夠解決哪些問題

首先，三星公司打算通過ISOCELLyaojiejuedetouhaowentijiushizengdadangexiangsudeshousuonengli，xiangsudedongtaifanweijiaoxiao。tongguoduichengxiangdongtaifanweideduibi

，gaishanguangxianqiangduzuiqinghezuianbufendetuxiangzhiliang。

haiyouyigewentijiushisuizhexiangsubiandeyuelaiyuexiao，huifashengbicizhijiankangganraonenglidejianruo
，zaochengcuowudeganyingguangyuanyanseheshuliang，zhegexianxiangbeichengweichuanrao。guangdianerjiguandeweixiaotanceqihuijiangguangnengbufenzhuanhuachengweixiweidedianliu，erzhexiedianliuyoushihuichuxianzaibugaichuxiandedifang，zaochengduituxiangdeyingxiang。

fashengchuanraodeyuanyinyouhenduo，erqizhongzuidadekenengxingguangchuanrao。dangyigexiangsujieshoudaogengduodeguangxin，chaoguolezijidechengshoufanwei，namedianzijiuhuifashengchuanrao，erzhewanquanshijianlizaicuowudeguangerjiguanzaixinhaochuanshuguochengzhongdedianliulouchu。

換huan句ju話hua說shuo，如ru我wo們men在zai捕bu獲huo綠lv色se光guang線xian時shi，一yi些xie光guang子zi很hen有you可ke能neng泄xie露lu成cheng藍lan色se或huo紅hong色se，導dao致zhi在zai即ji使shi沒mei有you藍lan色se和he紅hong色se的de場chang景jing下xia出chu現xian電dian流liu。可ke以yi想xiang象xiang，這zhe就jiu會hui在zai原yuan始shi圖tu像xiang上shang形xing成cheng輕qing微wei的de變bian形xing，從cong而er產chan生sheng噪zao點dian。雖sui然ran這zhe是shi不bu可ke避bi免mian的de，但dan是shi依yi然ran可ke以yi通tong過guo聰cong明ming的de新xin技ji術shu盡jin量liang減jian少shao影ying響xiang。

zongzhi
，yigelixiangzhongdetuxiangchuanganqikeyizaiguangxianchongzudeqingkuangxiazhunquedehaiyuanyuanshituxiang，wulunshiduodaheduoguangdedongtaifanwei，doukeyitongguochuanganqizhunquedehaiyuan，bingqiejinkenengdebimiandianzichuanxingganrao。

ISOCELL傳感器如何工作

ISOCELL本(ben)質(zhi)山(shan)是(shi)在(zai)現(xian)有(you)技(ji)術(shu)上(shang)的(de)一(yi)種(zhong)進(jin)化(hua)


，可(ke)以(yi)解(jie)決(jue)上(shang)麵(mian)提(ti)到(dao)的(de)串(chuan)流(liu)問(wen)題(ti)。簡(jian)單(dan)地(di)說(shuo)，便(bian)是(shi)通(tong)過(guo)在(zai)形(xing)成(cheng)隔(ge)離(li)像(xiang)素(su)與(yu)相(xiang)鄰(lin)像(xiang)素(su)之(zhi)間(jian)形(xing)成(cheng)物(wu)理(li)屏(ping)障(zhang)，縮(suo)小(xiao)它(ta)們(men)的(de)間(jian)隔(ge)區(qu)

，避(bi)免(mian)BSI傳感器中單個像素間形成的幹擾問題
，讓像素能夠獲得吸收更多光子，獲得更好的照片效果。

從官方數據來看
，ISOCELL相比BSI能夠將每種顏色的像素孤立起來，提高傳感器捕光能力，可以預計減少30%的像素串擾。但是這並不意味著最終的成像質量同樣會提高30%
，但是卻可以更好的提升清晰度和色彩表現，讓圖像看起來更豐富。
[page]

技術細節

ISOCELL實際上就是三星公司被稱為3D-Backside Illuminated Pixel技術的商業說法
，它具備F-DTI（Front-Side Deep-Trench Isolation）及VTG（Vertical Transfer Gate）特性。

F-DTI的de問wen題ti是shi它ta實shi際ji上shang減jian少shao了le光guang電dian二er極ji管guan表biao麵mian的de捕bu光guang能neng力li，從cong而er失shi去qu完wan整zheng的de效xiao果guo。為wei了le解jie決jue這zhe個ge問wen題ti，三san星xing公gong司si改gai變bian了le二er極ji管guan的de設she計ji，使shi用yong了leVTG垂直設計方式而並非常規的臥式BSI傳感器。在使用VTG垂直方式隔離二極管之後，可以帶來很大的空間容量，因此具有很好的光敏性。

[page]

由於這種技術，三星公司可以將常規BSI傳感器的19%串擾減少至ISOCELL的12.5%。而新技術同樣可以擁有極佳的亮度信號（YSNR=10）值為105 lux，相比較於150 lus的BSI技術，可以完全將容量從5000 e-增加到6200 e-。

另外，ISOCELL還hai支zhi持chi通tong過guo更geng廣guang泛fan的de視shi角jiao來lai捕bu捉zhuo更geng多duo的de斜xie射she光guang線xian。而er這zhe就jiu允yun許xu使shi用yong較jiao低di的de鏡jing頭tou焦jiao距ju在zai光guang線xian良liang好hao的de情qing況kuang下xia獲huo得de更geng高gao質zhi量liang的de照zhao片pian。最zui後hou在zai設she計ji集ji成cheng化hua方fang麵mian，ISOCELL還能夠讓製造商們進一步縮小相機模塊，讓手機和平板電腦變得更加輕薄
，並且節省更多成本。

ISOCELL傳感器對智能手機的意義：革命尚未成功，同誌仍需努力

當然，ISOCELL相(xiang)機(ji)模(mo)塊(kuai)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)新(xin)技(ji)術(shu)
，在(zai)一(yi)開(kai)始(shi)可(ke)能(neng)還(hai)是(shi)會(hui)存(cun)在(zai)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)高(gao)的(de)問(wen)題(ti)，所(suo)以(yi)最(zui)初(chu)隻(zhi)會(hui)出(chu)現(xian)在(zai)高(gao)端(duan)智(zhi)能(neng)手(shou)機(ji)中(zhong)，並(bing)且(qie)作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)賣(mai)點(dian)來(lai)推(tui)廣(guang)。

另外

，技術方麵的障礙是像素數量。三星的第一款ISOCELL傳感器尺寸為1.12um、800萬像素，顯然對於旗艦手機來說有些過低。而傳聞三星Galaxy S5將搭載1600萬像素相機
，這意味著像素翻倍
，可能會增加製作難度及影響潛在的穩定性。不過
，ISOCELL技術可以按比例縮小
，目前最小尺寸為0.9 um
，這意味著三星可以在傳感器尺寸不變的情況下擠出更多空間來容納高像素。

顯然，ISOCELL相xiang機ji模mo塊kuai還hai是shi極ji具ju前qian途tu的de，三san星xing作zuo為wei一yi個ge擁yong有you數shu碼ma相xiang機ji生sheng產chan線xian的de廠chang商shang，有you能neng力li將jiang更geng多duo技ji術shu力li帶dai入ru到dao手shou機ji相xiang機ji模mo塊kuai中zhong。不bu過guo
，競jing爭zheng也ye是shi十shi分fen激ji烈lie的de
，同tong樣yang擁yong有you傳chuan感gan器qi
、相機製作實力的索尼，其1300萬像素堆棧式BSI傳感器幾乎壟斷手機市場
；東芝公司也在積極研發新型的雙鏡頭輔助對焦模塊

，來實現“先拍照、後對焦”的功能（HTC M8或將搭載這種鏡頭）；而蘋果也在積極與傳感器廠商合作，為未來的iPhone配備更好的鏡頭組件。看來如果三星想要在未來競爭激烈的手機市場中成功的推廣ISOCELL技術
，還需要更加努力才行。

相關閱讀：

基礎知識：光電傳感器電路圖及原理
http://0-fzl.cn/sensor-art/80022505
【支招】壓力校驗儀傳感器的故障處理方法
http://0-fzl.cn/sensor-art/80022437
直線位移傳感器造成數據跳動的原因解析
http://0-fzl.cn/sensor-art/80022346