CMOS揭秘！激进的尼康索尼和保守的佳能

编者按:

    本文编译自著名技术网站www.chipworks.com前日发布的一篇文章,文章中chipworks基于对各家相机厂商所使用CMOS元件的拆解，首次揭开了尼康、索尼、佳能等全画幅品牌“芯”的秘密，叙述了当今相机市场CMOS元件的格局，而我们在这里为大家编译其文章大意，并就其谈到的问题也说说我们自己的观点。本文图文版权属于chipworks。

·索尼与尼康的纠葛

    首先我们一张列表开始本文，这张列表中所写的正是chipworks通过显微镜观察到的尼康近年来单反相机CMOS的具体参数与型号，其中上半部分里是尼康设计，瑞萨代工，下半部分则是由索尼提供，我们可以看到D800也在其中。

尼康单反所用CMOS参数

    确实，尼康使用索尼传感器的传闻已经不是新闻了，尽管没有官方的证实，但无数的证据似乎都旁证着这一点，作为两家在单反领域有着强烈竞争的公司，看上去这样的供应关系就如同午夜档的伦理剧，其实也并不只发生在索尼和尼康上。苹果公司采购三星的屏幕元件也与此如出一辙，并且他们更甚还打起了官司。

D800所使用的传感器

    从表上可以看到尼康并不是没有自己的全画幅CMOS，尼康设计，瑞萨科技制造的CMOS应用在尼康最顶级的D4相机上，而索尼为D800提供的CMOS更是非常强大，这款感光元件有着接近中画幅的性能。尼康采用这样的策略必然有其考虑，或许是基于技术的多元性，或许是更利于其产品定位的分配（比如分别对应高速度和高像素），或许还有其他原因，而毕竟一般消费者是不会研究或关注其传感器的生产厂家的。

·D800与D4所用的传感器

    当然，一台相机的性能并不仅受CMOS传感器的影响，其读出像素信息的电路以及图像处理器的作用也是巨大的，不过我们还是可以从索尼和尼康两家的CMOS结构上看出很多有意思的东西，相信很多尼康爱好者也非常关注。

D800所使用的索尼IMX094

 
索尼IMX094的像素架构和像素横截面图

    IMX094是采用0.18微米制造工艺生产4.75微米间距像素的传感器，从图中我们可以看到其两个像素共享一套电路的结构，这种结构搭配0.18微米制造工艺所能实现的极细的金属线才成就了这块3600万像素的强大CMOS。

D4所使用的尼康NC81366W

 
尼康NC81366W的像素架构和像素横截面图

    为尼康制造NC81366W的代工合作伙伴——瑞萨科技采用的是0.25微米的制造工艺，这块CMOS也同样采用的共享电路的设计，但在更为细致的设计上与IMX094有着天壤之别，这或许是NC81366W低噪、高速的内在原因。

    或许是因为D800所需的特性，以及索尼先进的0.18微米制造工艺以及成熟的CMOS生产部门，这些促使了尼康为D800选择了IMX094。而D800也确实在全画幅领域起到了颠覆性的作用，相对于此，在照相机行业的另一家最大的公司——佳能也被传言会有所反应，下一页里我们来讨论它。

·佳能方面的动作

    相对于尼康和索尼纠结的供应链关系，佳能则显得简单的多，虽然有一些小DC被显示是由索尼提供了感光元件，但chipworks所检测的所有全画幅和APS-C规格CMOS均由佳能自己生产。

佳能全画幅机型所用CMOS参数

佳能1D X所使用的X030334

 
X030334的像素架构和像素横截面图

    1D X作为旗舰机型，直接对手就是D4，这台机器的视频性能也令人印象深刻，当然，如同5D3一样，视频性能的强大还有一部分原因来源于佳能新的视频数据压缩方式。与D4不同的是，1D X所使用的X030334采用了独立的像素架构，而不是像尼康NC81366W和索尼IMX094那样采用共享的方式。不过在制造工艺上佳能还停留在0.5微米的时代，因为成熟的工艺会带来更为低廉的生产成本，让产品可以有更好的竞争力。

各家全画幅产品参数对比

    虽然成熟的工艺更为价格低廉，但同时也会制约其产品，佳能像素最高的产品5D3因此也采用了共享的像素架构以实现更高的2200w左右像素。

·全画幅产品的趋势

    这里是一张关于近来全画幅机型像素值的趋势图，可以从中看出像素提升的趋势，这其中索尼2400w像素的全副CMOS产品和D800起了非常大的作用，相对来讲佳能的像素提升显得有些滞后。不过产品的发布和销量之间是两回事儿，毕竟索尼的市场占有率不高，D800又还比较新，所以整体向上的趋势并没有那么夸张。这里要注意的是，有一点不可否认，全副产品的发布在2012年更加密集，占去了整个表的三分之一，这也侧面说明一些问题。

全画幅产品参数趋势

    其实据传闻，佳能是有准备应付D800的高像素的，佳能也有0.18微米工艺的生产线，很可能会更新掉0.5微米的工艺。有意思的是，到2012年9月佳能正值发布世界上第一个全画幅机型1DS十周年之际，这些年来可以看到，佳能还是更喜欢在相对成熟的工艺上不断优化来制造竞争力。

徕卡所用CMOS以及其结构图

    除了尼康、索尼、佳能外，徕卡也具有全画幅的CMOS，可能是由其代工合作伙伴——意法半导体（ST）提供的，不过，相比下另几家日系厂家应该带给行业的变化更大吧，毕竟全画幅CMOS阻挡更多人接受他的最大问题还是成本问题。

·未来的全画幅大潮与编辑看法

    所以为了满足更广泛的客户基础，索尼，尼康，佳能最近都公布了成本相对较低全画幅CMOS机型，见表。

低成本全画幅CMOS机型系统对比

    其中RX1是个很颠覆的产品，把这么大一块CMOS塞进了那么小的固定镜头卡片机身内，D600和6D就显得比较针锋相对了，两台机器都不会是太高的售价，这些产品势必会让全画幅上产品变得更加主流。

尼康D600

    在Chipworks文章的最后，还表示出随着全画幅的普及，行业也可能会吸入更多的新加入者，三星等品牌在全画幅上也有很大发展空间。其中还提到了中国大陆和台湾地区的一些新兴力量，这一切或许在将来会让全画幅感光元件的制造不仅限于欧洲和日本。

·编辑观点

    现在我们终于搞清楚尼康和索尼那点说不清道不明的事了，也明白为什么像素一直领先的佳能后来停滞在2200万了。科技总是在不停的进步，固然商业上的“挤牙膏”现象可能让这种革新显得相对更加平稳，但前进的趋势不会逆转，随着新一代全画幅旗舰的开始普及，以及D600、6D还有与RX1使用相同CMOS的A99发布，全画幅的大潮已经山雨欲来风满楼。而这之间的较量，以及纠结的CMOS供应关系传闻更是要上演一出出的好戏等大家去看。不久，我们蜂鸟网也会带来更有意思的测试和对比，请大家进一步关注。

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