手機鏡頭-什麼是CIS?
CMOS影像感測器(CIS)是智慧手機自架車應用的關鍵零組件,伴隨5G系統上路,智慧手機的高性能化、搭載多鏡頭相機已成主流。自架車需要更多顆的鏡頭,才能監控記錄複雜的行車資料,兩大市場皆捶動著全球對 CIS 的殷求,而現在,CIS在汽車、安全、醫療和製造等應用領域的市場版圖也在不斷擴張。
微型CMOS影像感測器的功能可媲美人眼視網膜,如今更可以與昂貴的大型攝影設備競爭;而相較於智慧型手機,新應用更著重對先進CIS技術的需求。因此CIS技術不僅可擷取人眼能看到的影像,還可以取得支援許多新應用案例的資料,從自動駕駛車輛、虛擬實境(VR),到下一代醫學影像與高科技保全監視系統。
高畫素就是高品質嗎?更高畫素不代表更高分辨率
有一些智能手機上有最好的相機。然而,當查看它們的規格時,似乎有些不對勁。最好的智能手機相機,怎麼可能只有 12MP 圖像傳感器。
而圖像輸出更差的簾價智能手機卻有更高分辨率的傳感器,分別為 48MP、50MP、64MP、108MP! 這幾乎是 iPhone 、Pixel 5 傳感器分辨率的4到9倍!
其實更多的像素不能製造出更好的圖像傳感器。這些高分辨率的傳感器被錯誤地推銷了,這些超高分辨率傳感器僅僅是規格上的數字,更高畫素不代表更高分辨率傳感器。
點距(Pixel pitch),又稱像素間距,指的是兩個像素之間的距離。同樣的面積下,點距越小,解析度越高,呈現出來的畫面也就越細緻。
目前智慧型手機的解析度門檻是1200萬畫素,4800 萬畫素以上,Sony 是以 Quad Bayer (4 合1),三星是以Nona Bayer(9 合1 或16 合1)像素合併設計高解析度 CIS。像素合併數越多,RGB 點距越寬,實際解析度越低。
目前最高解析度的 CIS在哪?
高解析度 CIS 專利應用於智慧型手機相機模組,可設計出目前最高解析度的 CIS。將影像分割多個對稱影像陣列,將其圖素同時掃描讀取傳送至ADC陣列,影像分割陣列越多,類比像素操作頻率越大幅下降。
還有什麼好處? 改善滾動式快門時間差及視野變型
此外降低頻操作可大幅降低雜訊以及功耗(P=FCV^2,F為頻率),也兼顧ADC效能(INL/DNL),對於影像品質有極大助益。
手機是目前最大應用,汽車行車資料記錄、環景系統等需求爆發力強。從整體市場的瓜分來看,日本 Sony 仍居龍頭地位,市佔率約40%,韓國三星約17%,中國廠商豪威加上安森美約15~20%,其餘則是中小廠商,較為分散。到2023年時,全球CIS組件的銷售金額將達到400億美元,全球每年市場需求量大約 60億顆,而且電動車的爆發性成長,更將會對 CIS 的應用開拓另一波高潮。
很顯然鏡頭的升級是高階手機必然的趨勢。48MP 是主戰場,但從 iPhone 16 的規格,它的解析度實際輸出,仍然只有12MP。
這項專利技術,可以突破現今的技術瓶頸,展現真正48MP 、64MP 、1億解析度、分辨率的高畫質影像。