盘点采用堆栈式传感器的相机

CMOS 传感器根据结构可以分成前照式（最传统的 ）、背照式和堆栈式。堆栈式（也译为堆叠式、积层式）是在背照式基础上的进一步发展，同时也是目前最先进的结构。

* 堆栈式是更先进的背照式传感器，因此也有厂商会将其称为“背照堆栈式”传感器。

** 索尼 CMOS 产品的品牌是 Exmor，背照式叫 Exmor R，而堆栈式叫 Exmor RS。

堆栈式 CMOS 的主要特点包括：

① 实现了像素、电路的分层放置，电路层代替了背照式 CMOS 中的基板。

② 电路部分拥有了更大的空间，也能引入更先进的制造工艺来进一步扩大规模，进而让整块 CMOS 达到更高性能。

③ 除了像素层和电路层外，还可以附加高速缓存层（DRAM）进一步提高数据传输速度；或将光电二极管与像素晶体管分层放置进一步提高成像质量。

④ 因为堆叠放置，整个 CMOS 模块的尺寸可以更小巧。

总结下来，堆栈结构的是让传感器速度更快、尺寸更小。速度快，不仅能提升对焦、连拍性能，还能提供更具可用性的电子快门（畸变小、视频果冻小、可以闪光同步）；尺寸小，则有利于手机、智能手表、MR / AR 眼镜等空间寸土寸金的设备。

↓ 以下结构示意图均来自索尼新闻稿 ↓

▲ 背照式 CMOS（左）与堆栈式 CMOS（右）

▲ 普通堆栈式 CMOS（左）与集成 DRAM 的堆栈式 CMOS（右）

▲ 普通 CMOS（左）与双层晶体管像素堆栈式 CMOS（右）

堆栈式传感器的最大缺点是成本高（尤其是内置 DRAM 的产品）。因此从 2015 年索尼 RX100M4、RX10M2 在相机领域首次引入堆栈式 CMOS 以来，到现在采用堆栈式传感器的相机依然数量有限 —— 可换镜头产品就更少了，两只手就能数过来。

* 新一代手机里，绝大部分传感器都是堆栈式了。大多数产品主要利用小的特性，速度上到没有特别快。

索尼（均包含 DRAM）

Alpha 1（2021 年 1 月，全画幅，50MP）

Alpha 9II（2019 年 10 月，全画幅，24MP）

Alpha 9（2017 年 4 月，全画幅，24MP）

RX100M4 / M5 / M5A / M6 / M7、RX10M2 / M3 / M4、ZV-1 / ZV-1F（均为 Type 1 20MP）

佳能

EOS R3（2021 年 4 月，全画幅，24MP）

G7XIII、G5XII（2019 年 7 月，Type 1，20MP，无 DRAM）

尼康 Z 9（2021 年 10 月，全画幅，45MP，应该具备 DRAM）

奥之心 OM-1（2022 年 2 月，Type 4/3，20MP）

富士 X-H2S（2022 年 5 月，APS-C，26MP）

本文来自微信公众号：相机笔记 （ID：xjbiji），作者：滕飞 et

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