智能手机摄像头上的相位对焦是什么？( 二 ) _相位对焦

dual PD 也有叫 2PD、全像素双核对焦，这种像素覆盖率100%，所以对焦体验最佳。
但由于将光电二极管一分为二，井口变小，FWC急剧衰减，dynamic range衰减严重，拍照非常容易过曝。
三星凭借优秀的ISP和调试能力过曝控制的还可以，但金立M2017驾驭能力就稍弱了。

但单从对焦来说，dual PD>2*1 PD>shield pixel，这种优势尤其体现在暗环境下对焦的稳定性上，比如10lux/5lux/1lux这些极暗环境下的对焦。
另外，即使是同一种PDAF，受microlens的设计、像素大小、用于PD的color filter、sensitivity、Fab制程等因素影响，各家的效果还是不一样。
不过在人眼感知范围内一味追求极致也没必要，对焦够用就行，还是要多看看画质。

新技术能否替代Bayer？

文章插图

除了拜耳RGB之外，最近还使用了一种方案，即每2x2像素分组共享一个颜色通道，如下图所示。索尼使用Quad Bayer这个术语来描述这一方案，而OmniVision称其版本为4-cell，三星则采用了它的Tetracell品牌。每个方案都已跨多个像素世代部署。索尼配备了2x1片上镜头(OCL) PDAF，与Quad Bayer公司在0.8 µm代上使用，而三星在其0.8 µm代上使用了清晰的替换滤镜来屏蔽PDAF像素。

文章插图

在IISW（International Image Sensor Workshop）会议中，我们回顾了智能手机中使用的PDAF像素。这三种解决方案被概括为掩膜、双光电二极管(dual PD)和2x1 OCL 。这些相机都是在大像素应用中开发的，主要应用领域为单反相机和无反光镜相机。2014年，索尼首次在智能手机上使用了掩膜PDAF 。目前最小的掩膜式PDAF的记录是三星的0.8µm的ISOCELL Plus和Tetracell CFA 。

2016年，三星Galaxy团队采用了索尼和三星的1.4µm全像素双核对焦（dual PD）。TechInsights在其VLSI 2017的论文中描述了三星1.28µm 的dual PD，它是目前使用的最小的双核对焦，但是在研讨会中发现这个结论是错误的。事实上，三星已经在生产1.22 µm dual PD了。

最后，2x1 OCL很容易被描述为在一行中跨越两个像素的双宽微透镜。这项技术最初是由安森美的Aptina开发，尽管直到2018年才找到用于分析的部件。2016年，索尼在iphone中推出了这一解决方案，之后三星和OmniVision也在1.12µm像素中推出了自己的解决方案。目前使用的最小的2x1 OCL是索尼的0.8µm版。

文章插图

本内容特别关注了处于成熟阶段的小像素智能手机成像设备。对下一代智能手机图像和光学传感器的监测和报告，包括其他成像分部门，如汽车、飞行时间(ToF)、机器视觉、安全/监视等尚未作出分析。尽管小像素缩放路线图已经接近极限，但未来还有强大的产品路线，这里还有很多工作要做!下图总结了一些系统和IC技术领域上的主流技术。

文章插图

延伸阅读——三星ISOCELL Plus，致力追求极致色彩

我们知道，如果想要拍出高质量的照片，CMOS需要尽可能的捕捉更多的光线，并且准确的把色彩信息传输给光电二极管。这也是为什么如今的手机厂商多爱宣传自己的相机传感器有多大的单位像素面积的原因。
然而大尺寸CMOS本就与手机需要的轻量、小型化的需求矛盾。让相机模组占据更大的机身空间或者让相机凸起等手段其实也都是不得已而为之。如果能够让CMOS尽可能小的同时拥有优秀的拍照效果，才是我们最终的追求。

文章插图

2013年，三星电子通过引入ISOCELL技术改善了这一问题。该技术通过在相邻像素之间形成物理屏障，减少颜色串扰并增大full-well capacity-满阵容量。比起传统的背照式（BSI）图像传感器设计，ISOCELL技术可以让每个像素吸收并存储更多的光量，从而获得更卓越的图像品质。

不过此前的ISOCESS技术是通过在每个像素色彩滤镜之间增加物理屏障以减少颜色串扰并且让每个像素能够比传统的背照式图像传感器接收到更多的光线，获得更好的图像品质。而在今天发布的ISOCELL Plus技术中，三星凭借进一步优化的像素结构将像素隔离技术又重新做了全新的升级。现有的像素结构中，通常在光电二极管上形成金属板，以减少像素之间的干扰，但由于金属往往会反射或吸收入射光，也导致了光损耗现象的发生。而这一次，三星将金属隔光板替换为服饰公司开发的新材料，进一步降低了光损耗和光反射。