傳感器，決定畫質(zhì)的核心

在攝影圈里，大家常說 " 底大一級壓死人 "，這里的 " 底 " 指的就是相機(jī)的圖像傳感器。作為相機(jī)的 " 心臟 "，傳感器的性能直接影響著照片的畫質(zhì)、動態(tài)范圍、感光能力等關(guān)鍵因素。

在現(xiàn)代數(shù)碼影像領(lǐng)域，索尼不僅是全球最重要的相機(jī)品牌之一，更是傳感器技術(shù)進(jìn)步的中流砥柱。從最初的 CCD 傳感器，到今天主導(dǎo)市場的 CMOS，再到背照式（BSI）、堆棧式（Stacked）等革新設(shè)計，每一次索尼的技術(shù)突破，都讓業(yè)內(nèi)人士和愛好者非常關(guān)注。

狗崽將以傳感器為主線，梳理索尼從單電到微單、從 APS-C 到全畫幅相機(jī)傳感器的演進(jìn)歷程，幫助大家更深入地了解索尼相機(jī)的發(fā)展脈絡(luò)。

Exmor CMOS 的崛起

APS-C CMOS 的起步：IMX071

2006 年，索尼推出了第一款單電（SLT）數(shù)碼相機(jī) α 100，雖然還采用 CCD 傳感器，但很快，索尼意識到 CMOS 才是未來發(fā)展的方向。

索尼 α 100：

2010 年代初，IMX071 問世，這是一顆性能優(yōu)異的 APS-C CMOS 傳感器，具備 1600 萬像素，支持高速讀取與低噪聲輸出。這款傳感器最早應(yīng)用在 NEX-5N 等微單系列上，并迅速奠定了索尼在 APS-C 無反相機(jī)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

索尼 NEX-5N：

IMX071 不僅提升了動態(tài)范圍和高感畫質(zhì)，也讓高速連拍、高清視頻錄制成為可能。它的成功，成為 Exmor CMOS 家族崛起的重要開端。

這塊傳奇老底，覆蓋從單反到微單再到單電甚至卡片機(jī)，從天文攝影到曇花一現(xiàn)的 Coolpix A，都有它的身影，當(dāng)時還有近似參數(shù)的 IMX080、IMX095 其實也基本可以看作是 IMX071 的衍生物，這一類 16MP 的傳感器基本直接包攬了整個時代。

走向更高規(guī)格：IMX193 與 IMX210 傳感器

在 IMX071 之后，索尼繼續(xù)在 APS-C 領(lǐng)域深化布局。IMX193 等新一代傳感器帶來了更高像素（約 2400 萬級別），更快的讀取速度，以及更優(yōu)秀的色彩還原性能。

此時期誕生的機(jī)型，如 NEX-7（別家 D5300D5500 等），以及后續(xù) α 5100、α 6000 系列（采用了 IMX210 傳感器），均基于這些改良后的 CMOS 版本，展現(xiàn)了更輕便、更高性能的 APS-C 無反體驗。

索尼 NEX-7：

特別是 α 6000 的成功，使得索尼 APS-C 無反相機(jī)在全球銷量上實現(xiàn)了對傳統(tǒng)單反的一次重要反超，進(jìn)一步驗證了 CMOS 路線的正確性。

全畫幅的首次嘗試：IMX028

當(dāng)然，在專注 APS-C 的同時，索尼并未放棄全畫幅的探索。2008 年推出的 α 900，采用了 IMX028 全畫幅 CMOS 傳感器（約 2460 萬像素），雖然這款傳感器在設(shè)計上仍偏向傳統(tǒng)（非 BSI、非堆棧式），但它的出現(xiàn)標(biāo)志著索尼具備了量產(chǎn)高品質(zhì)全畫幅 CMOS 的能力。

IMX028 為后來全畫幅無反系列的爆發(fā)奠定了關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)。

索尼 α 900：

全畫幅時代的初代布局

在真正進(jìn)入無反全畫幅大規(guī)模爆發(fā)之前，索尼通過一系列全畫幅 CMOS 傳感器完成了初代布局。這些傳感器既服務(wù)于自家 α 系統(tǒng)，也開始對外供應(yīng)，為后續(xù) Alpha 7 系列的騰飛打下了堅實基礎(chǔ)。

IMX157：α 99 時代的探索

索尼在 2012 年推出了α 99，第一次采用了IMX157。

這顆傳感器擁有約 2460 萬有效像素，是當(dāng)時可以算是高畫質(zhì)的全畫幅傳感器之一。雖然 IMX157 仍是傳統(tǒng)前照式 CMOS（FSI）設(shè)計，但在解析力和寬容度上已大幅超越前時代的產(chǎn)品。

索尼 α 99：

α 99 的發(fā)布標(biāo)志著索尼在全畫幅領(lǐng)域初步站穩(wěn)腳跟，為后續(xù)更多全畫幅產(chǎn)品的開發(fā)積累了寶貴經(jīng)驗。

當(dāng)然，這顆傳感器在 2013 年搭載在了 α 7 初代上，成為了奠定微單相機(jī)基礎(chǔ)的產(chǎn)品。它體積比單反小 1/4，重量輕一半，迅速得到各方面的好評。而其二代 α 7II 采用相同的傳感器的情況下增加了五軸防抖，并優(yōu)化了各種周邊配置，使其體驗大幅提升。

首款全畫幅無反相機(jī) α 7：

IMX128：RX1 的極致小巧

到了 2012 年，索尼推出了劃時代的小型全幅機(jī)型RX1，搭載的是經(jīng)過優(yōu)化的IMX128。

IMX128 在基礎(chǔ)規(guī)格上仍為約 2400 萬像素，但其針對于便攜機(jī)身進(jìn)行了專門調(diào)校，不僅有更好的高感光性能，同時在色彩、細(xì)節(jié)還原方面也較以前有明顯進(jìn)步。

全畫幅固定鏡頭相機(jī) RX1：

RX1 的成功意味著全畫幅不再只是專業(yè)單反（當(dāng)時還沒有全畫幅微單）的專屬，索尼也首次展現(xiàn)出通過不同形態(tài)定義市場的能力。而 RX1 也是狗崽曾經(jīng)非常喜歡的產(chǎn)品。

IMX094：索尼全畫幅高像素時代的起點

2012 年，D800 率先搭載了一塊驚人的 3600 萬像素全畫幅 CMOS，震撼了整個影像行業(yè)。這塊傳感器，就是索尼研發(fā)的IMX094。

而真正將 IMX094 完全掌握在自己手中并發(fā)揮到極致的，是索尼在 2013 年推出的首代 α 7R。

首款全畫幅高像素微單相機(jī) α 7R：

作為索尼首款無反全畫幅高像素旗艦，α 7R 不僅繼承了 IMX094 的超高分辨率，更通過機(jī)身優(yōu)化，將其潛力進(jìn)一步釋放。

IMX094 采用前照式（FSI）結(jié)構(gòu)，具備極高的靜態(tài)畫質(zhì)表現(xiàn)，尤其在低 ISO 條件下，能提供細(xì)節(jié)極其豐富、寬容度極佳的 RAW 文件。

在 α 7R 上，索尼還首次大規(guī)模引入了無低通濾鏡設(shè)計，充分發(fā)揮了 IMX094 的分辨率優(yōu)勢，確立了 α 7R 系列此后長期主打 " 極致細(xì)節(jié) " 的產(chǎn)品路線。

可以說，IMX094 不僅成就了 D800 的聲名大噪，更是直接奠定了索尼在無反時代開局即靜態(tài)高端、精準(zhǔn)切入專業(yè)市場的戰(zhàn)略基礎(chǔ)。

IMX235：全幅高速時代的起點

到了 2014 年，索尼推出了專注于高感光和高速讀取性能的 α 7S，內(nèi)部使用的是IMX235。

IMX235 是一顆約 1200 萬像素的背照式 CMOS，專為高速讀取與超高感光設(shè)計。它實現(xiàn)了前所未有的高感光度擴(kuò)展，同時具備極快的電子快門響應(yīng)能力，是全畫幅高速 CMOS 的重要里程碑。

索尼 α 7S：

α 7S 的問世，使得索尼成功打入視頻創(chuàng)作、新聞紀(jì)錄等新興領(lǐng)域，也開啟了全畫幅相機(jī) " 高感之王 " 的新賽道。

IMX235 代表了索尼對不同應(yīng)用場景下傳感器設(shè)計的開始細(xì)分——不再只是追求極限像素，而是針對動態(tài)場景與暗光環(huán)境進(jìn)行專門優(yōu)化。

細(xì)分賽道的 " 百家爭鳴 "

背照式出道即巔峰：IMX251

IMX251 是索尼在全畫幅相機(jī)領(lǐng)域首次采用背照式（BSI，Backside Illumination）技術(shù)的大底 CMOS，開創(chuàng)了一個新紀(jì)元。這枚傳感器首次搭載在索尼 α 7R II 上，于 2015 年正式發(fā)布。雖然在手機(jī)領(lǐng)域，索尼早在幾年前就大量應(yīng)用了 BSI 技術(shù)，但在面積巨大的全畫幅上，背照式的制造難度與成本成倍上升，IMX251 可以說是一次極具突破性的嘗試。

IMX251 擁有約 4240 萬有效像素，相比前代 IMX094（3630 萬像素）進(jìn)一步提升解析力，并在暗光環(huán)境下獲得了顯著更好的表現(xiàn)。得益于背照式結(jié)構(gòu)，IMX251 有效降低了像素電路遮光帶來的問題，使得單個像素的進(jìn)光量大幅提升，即使在高 ISO 下也能保持較好的動態(tài)范圍和低噪點表現(xiàn)。

而且，IMX251 的讀出速度相比傳統(tǒng)前照式也有明顯提高，為后續(xù) 4K 視頻錄制、5 軸防抖等功能提供了技術(shù)支撐。

索尼 α 7R II：

值得一提的是，IMX251 不僅賦能了 α 7R II，還為后來 α 7R III 等機(jī)型提供了基礎(chǔ)，成為當(dāng)時市面上最重要的一顆高像素全畫幅 CMOS。直到多年后的現(xiàn)在，IMX251 在整體動態(tài)范圍、細(xì)節(jié)解析與寬容度上的表現(xiàn)，依然被許多專業(yè)用戶所稱道。

可以說，IMX251 開啟了一個 " 背照式全畫幅 " 的黃金時代，它讓更高像素與更高畫質(zhì)不再矛盾，也真正奠定了索尼在高端傳感器領(lǐng)域的絕對領(lǐng)先地位。

傳奇全能：IMX410

IMX410 是索尼于 2018 年前后推出的一枚極具戰(zhàn)略意義的全畫幅背照式 CMOS，首次搭載于 α 7 III（ILCE-7M3）這個重量級產(chǎn)品。與之前高像素定位的 IMX251 不同，IMX410 采用約 2420 萬有效像素配置，針對的是更均衡的性能需求——高速、寬容度、弱光、連拍，幾乎沒有短板。

經(jīng)典神機(jī) α 7 III：

IMX410 基于背照式設(shè)計，同時進(jìn)一步優(yōu)化了 ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）布局與讀出通道，實現(xiàn)了極高的信號處理效率。這顆傳感器在弱光下的表現(xiàn)尤為突出，即使在高 ISO 感光度環(huán)境下，細(xì)節(jié)保持與色彩還原依然十分出色，成為無數(shù)攝影師在暗光、婚禮、紀(jì)實、人像領(lǐng)域的首選。

同時，IMX410 擁有全像素超采樣 4K 視頻拍攝能力，且在動態(tài)范圍上達(dá)到了當(dāng)時消費級全畫幅領(lǐng)域的頂尖水準(zhǔn)。

不僅索尼自己的 α 7 III 大獲成功，連其他多家廠商也采用了基于 IMX410 的定制版?zhèn)鞲衅?，可見其在行業(yè)內(nèi)的廣泛認(rèn)可和統(tǒng)治力。

更重要的是，IMX410 讓 " 全畫幅 " 從高端專業(yè)市場，真正擴(kuò)展到了更廣泛的大眾用戶群體。它以合理的分辨率、出色的寬容度、高感性能和視頻能力，極大推動了全畫幅無反相機(jī)市場的普及，被許多玩家譽(yù)為 " 一顆定義時代的全能底 "。

從今天回望，無論是專業(yè)攝影，還是內(nèi)容創(chuàng)作，IMX410 都留下了極其深遠(yuǎn)的影響。

不同路線細(xì)分：IMX455（高分辨率之路）

IMX455 是索尼在 2019 年推出的一顆全畫幅背照式 CMOS 傳感器，最早搭載于 α 7R IV 機(jī)型。它擁有約 6100 萬有效像素，是當(dāng)時全畫幅領(lǐng)域中分辨率最高的消費級傳感器之一。

索尼 α 7 IV：

IMX455 采用了先進(jìn)的背照式堆棧技術(shù)（BSI），但并未使用堆棧式 DRAM 加速結(jié)構(gòu)。它在保證高像素密度的同時，優(yōu)化了單像素光電轉(zhuǎn)換效率，使得即便在高分辨率模式下，也能維持良好的高感光度性能和動態(tài)范圍表現(xiàn)。此外，IMX455 支持 16 位模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC），在寬容度和色彩細(xì)節(jié)還原方面有著顯著優(yōu)勢。

盡管 IMX455 在連拍速度上無法與主打速度的傳感器相比，但它專注于極致的靜態(tài)畫質(zhì)，成為高解析力風(fēng)光、商業(yè)、人像攝影的首選。也因其強(qiáng)大的基礎(chǔ)性能，IMX455 很快被其他品牌廣泛采用，形成了全畫幅高像素標(biāo)準(zhǔn)的重要基石。

可以說，IMX455 的成功不僅穩(wěn)固了索尼在高分辨率領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，也進(jìn)一步推動了整個行業(yè)對畫質(zhì)與解析力平衡的探索。

不同路線細(xì)分：IMX510（極致高速與感光性能）

IMX510 是索尼專為高速與高感光度需求開發(fā)的一顆全畫幅背照式 CMOS 傳感器，首次搭載于 α 7S III 機(jī)型。它延續(xù)了 S 系列一貫的低像素、高感光設(shè)計思路，擁有約 1210 萬有效像素，主打極限光線條件下的拍攝能力以及超高規(guī)格的視頻性能。（其實按照手機(jī)的邏輯它可以被稱作 4800 萬像素）

視頻神機(jī) α 7S III：

作為一顆背照式（BSI）設(shè)計的傳感器，IMX510 通過優(yōu)化光電轉(zhuǎn)換效率和電路布局，實現(xiàn)了極低的暗電流和噪聲控制，這使得 α 7S III 在高感光度下表現(xiàn)異常出色，S-Log3 下第二檔原生 ISO 達(dá)到 12800，成為當(dāng)時低光環(huán)境拍攝的天花板。

更重要的是，IMX510 在讀出速度上也有大幅提升。雖然它并不是堆棧式（Stacked）結(jié)構(gòu)，但通過高效的線路設(shè)計，使得 α 7S III 能夠?qū)崿F(xiàn) 4K 120P 高幀率無裁切錄制，同時大幅減少滾動快門效應(yīng)（rolling shutter），在高速運動畫面中表現(xiàn)出優(yōu)異的穩(wěn)定性。這一性能，極大拓展了 α 7S III 在紀(jì)錄片、體育、電影制作等專業(yè)視頻領(lǐng)域的應(yīng)用。

IMX510 并未追求高分辨率，而是專注于畫質(zhì)純凈度、寬容度和高速性能的極致平衡。其在色彩過渡、暗部細(xì)節(jié)和高光保留方面表現(xiàn)尤為出色，成為了電影級別制作環(huán)境下的新標(biāo)桿。

可以說，IMX510 繼承并提升了 S 系列 " 感光之王 " 的傳統(tǒng)，同時又通過全新的背照式優(yōu)化與高速讀出設(shè)計，使得 α 7S III 在視頻與極限光線拍攝領(lǐng)域牢牢占據(jù)了行業(yè)領(lǐng)先地位。直到現(xiàn)在，這個底依然活躍于攝影及視頻市場，從 FX3、FX6 到 ZV-E1，它依然被廣大消費者喜愛。

索尼專業(yè)攝像機(jī) FX6：

新一代旗艦堆棧：IMX610（性能與畫質(zhì)并重）

IMX610 是索尼在 2021 年發(fā)布的一顆旗艦級全畫幅堆棧式背照 CMOS 傳感器，首次搭載于 α 1 機(jī)型。這顆傳感器在維持高達(dá)約 5000 萬有效像素的同時，實現(xiàn)了高速數(shù)據(jù)讀出，兼顧極限畫質(zhì)與速度性能。

索尼旗艦級微單 α 1：

IMX610 采用了背照式堆棧結(jié)構(gòu)，即在背照式感光層下集成了高速緩存和處理電路，不僅減少了傳統(tǒng)讀取時的延遲，還大幅提升了連拍速度（最高 30 張 / 秒無黑屏）與對焦精度。同時，它支持 8K 30P 超高清視頻錄制，并且在 4K 高幀率輸出時依然保持優(yōu)異的畫質(zhì)。

相較于 α 9 系主打 " 速度至上 "，IMX610 的最大特點是通過結(jié)構(gòu)的優(yōu)化達(dá)成了畫質(zhì)、速度和視頻性能的全方位均衡。這使得 α 1 成為了無反相機(jī)歷史上第一個真正意義上的全能旗艦，能夠應(yīng)對從新聞體育到風(fēng)光商業(yè)、再到高規(guī)格視頻制作等幾乎所有應(yīng)用場景。

可以說，IMX610 不是單純速度堆砌或單純高畫質(zhì)堆砌的產(chǎn)物，而是索尼傳感器技術(shù)深度集成能力的集中體現(xiàn)，標(biāo)志著旗艦堆棧 CMOS 正式進(jìn)入畫質(zhì)與速度并重的成熟階段。

最新進(jìn)化：IMX810（α 9 III）

IMX810 是索尼在 2023 年末發(fā)布的最新一代旗艦全畫幅 CMOS，首次搭載于 α 9 III 機(jī)型。這顆傳感器不僅繼續(xù)采用堆棧式設(shè)計，而且引入了全局快門（Global Shutter）技術(shù)，實現(xiàn)了真正意義上 " 每一幀無果凍 " 的拍攝體驗。

首款全畫幅全域快門微單相機(jī) α 9 III：

與傳統(tǒng)滾動快門（Rolling Shutter）不同，IMX810 能夠在同一時間點對所有像素進(jìn)行曝光，大幅消除了高速運動物體產(chǎn)生的果凍效應(yīng)、傾斜變形等問題。這使得 α 9 III 在拍攝極限體育、高速賽車、閃光同步等場景中具有無與倫比的可靠性和自由度，同時也為視頻拍攝帶來了革命性的畫質(zhì)提升。

IMX810 依然維持約 2460 萬有效像素，兼顧了高速連拍（最高 120 張 / 秒）、高感光度表現(xiàn)與 4K 120P 高規(guī)格視頻輸出。雖然在高動態(tài)范圍、極限畫質(zhì)方面略遜于傳統(tǒng)背照式或堆棧式結(jié)構(gòu)，但其在應(yīng)用層面的顛覆性進(jìn)步，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單純參數(shù)堆砌的意義。

可以說，IMX810 不僅僅是 α 9 III 的核心，也是索尼傳感器技術(shù)布局未來數(shù)年的重要基石，標(biāo)志著全局快門時代正式進(jìn)入量產(chǎn)和實用階段。

未來，基于 IMX810 技術(shù)路徑的衍生產(chǎn)品，無疑將進(jìn)一步推動高端攝影和視頻創(chuàng)作方式的變革。

未來展望

從全局快門到多層堆疊，索尼 CMOS 的新征程

回顧索尼全畫幅 CMOS 的發(fā)展歷程，從最初的前照式 CMOS，到背照式（BSI）、堆棧式（Stacked）設(shè)計，再到如今量產(chǎn)實用化的全局快門（Global Shutter），可以看到索尼始終走在技術(shù)革新的最前沿。未來，在此基礎(chǔ)上，索尼在圖像傳感器領(lǐng)域的布局，將有望圍繞以下幾條主線展開：

首先是全局快門性能的持續(xù)優(yōu)化。IMX810 雖然已經(jīng)實現(xiàn)了無畸變高速拍攝，但相比傳統(tǒng)高端背照式或堆棧式 CMOS，在動態(tài)范圍、低感光性能方面仍存在一定差距。未來，索尼勢必會進(jìn)一步優(yōu)化全局快門架構(gòu)，比如更高效的電荷存儲、智能增益控制，甚至結(jié)合背照式堆疊技術(shù)，真正做到高速、高畫質(zhì)兼得，讓全局快門機(jī)型能夠全面取代傳統(tǒng)滾動快門相機(jī)。

其次是光子路由（Photon Routing）技術(shù)的深化。通過在像素內(nèi)部更精細(xì)地引導(dǎo)光線路徑，可以顯著提升入射光利用率和信噪比，特別是在小像素、高分辨率傳感器上，有助于進(jìn)一步壓榨動態(tài)范圍和低光性能。這種微觀級別的光路優(yōu)化，將成為提升傳感器畫質(zhì)的新一代 " 隱形功臣 "。

納米機(jī)械單光子布線的工作原理，有 " 億 " 點復(fù)雜：

第三，多層堆疊（Exmor T）也將在全畫幅乃至中畫幅領(lǐng)域推廣應(yīng)用。通過將光電轉(zhuǎn)換區(qū)域和信號處理電路分離成兩層堆疊，不僅可以進(jìn)一步提高感光效率，還能為更復(fù)雜的片上處理（如 AI 降噪、實時 HDR）提供更多空間。這種三維結(jié)構(gòu)的傳感器，預(yù)示著未來影像設(shè)備將具備更強(qiáng)大的原生計算與處理能力。

最后，類似于 LOFIC（Low-Frequency Imaging CMOS）等高動態(tài)范圍擴(kuò)展技術(shù)，也可能在未來被引入到專業(yè)攝影領(lǐng)域。通過在傳感器內(nèi)部實現(xiàn)不同增益路徑并同時采樣，可在單次曝光中獲得極寬動態(tài)范圍，對于極限光比場景的記錄能力將有質(zhì)的飛躍。

總之，索尼在 CMOS 傳感器的發(fā)展道路上，并未止步于堆棧式、背照式或全局快門，而是在持續(xù)探索更深層次的光電轉(zhuǎn)換效率、讀出速度與智能處理能力的平衡。未來的影像系統(tǒng)，或許不僅僅是更高分辨率和更高幀率的堆砌，更是光子、電子、智能處理三位一體的深度融合。

從 IMX810 起步，我們正在見證一個更具想象力的影像時代緩緩拉開帷幕。

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