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在2014年索尼是全球感光元件销售大赢家，市占40%，而他们早前推出的 A7R II，更是首部备有全画幅背照式CMOS 的相机，虽然早前他们声称将会停产CCD，但是其感光元件技术，在近年可说相当领先。但到底有何厉害？他们是怎样发展出今日的技术？来自 FRAMOS Technologies Inc. 的技术专家 Darren Bessette，以一系列图文讲解索尼六代感光元件的变化，如果有兴趣了解影像科技，颇为值得留意。
以下则把这六代的变化，作简单总结浅述︰
第一代
从下图看到，传统 CMOS(左) 收集到讯号之后，会通过CDS(correlated double sampling)减噪，再于电荷通路中传输出去，最后透过ADC(数码类比转换器)转成数码资料，在这个传输的过程中，会产生大量噪点。而第一代Exmor 最主要就是改变此结构，让影像资料在传输前已进行ADC，并且转换前后都有CDS减噪，改善噪点问题。
第二及第三代
简单来说，这两代目的都是缩减感光元件结构的厚度，方法包括将本来的铝制布线换成较细的铜线，然后再减少铜制布线本身的厚度，如下图。过去光线在通过金属布线等结构时，一些角度较偏，又或波长较短(如蓝绿)的光线，都会因反射等原因而消失，而减少厚度则可以大幅改善感光度。
下图︰由第一代到第二代到第三代，厚度大幅减少了。
第四代
这一代则是让 Pixel Well 变深，以加强近红外线(NIR)等长波长的感光度，亦提供更高动态范围，及保存更多电子讯息等。下图的PD即是光电二极体(photodiode)，功能是把光线转换成讯号，明显增长了，更多感光的位置。
第五代(Exmor R)
终于变成了近年经常听到的“背照式”(BSI)，简单来说，就是把感光的PD直接放到微透镜、彩色滤光片之后，之后才到非感光的金属布线，相较以往的“前照式”(FSI)，能大幅加强感光的能力与反应。大家可以看到下图的仔细分辨。
第六代(Exmor RS)
第五代的 pixel well 深度基于第三代来设计，所以来到第六代，则进行加深，以改善NIR等吸收。另外一个重点就是变成“堆叠式”感光元件， 把BSI像素叠在讯息处理电路上，增加像素填满的程度，加强整体的感光度及影像质量，更高的像素，却有更紧密细小的设计，连带镜头、机身等都可以进化。在这个手机摄影流行的年代，明显是更为适合。
大家可以看到下图，由 Exmor R 变成 Exmor RS︰
话说回来，索尼也在近日发布了新一代的“全域快门CMOS”IMX250/252，像素尺寸只有3.45 µm，据称为业内最细，敏感度更高，而且会产生更少噪点，甚至红外线的感光度亦有提高，主要用作拍摄高速移动物件。
科技就是这样一步步走来，CMOS 的发展似乎也相当顺利，从这个角度看，淘汰 CCD 实在颇为合理啊。
