近日，SIGMA發(fā)布了一篇文章，討論了他們?nèi)龑訄D像傳感器的進展。

　　據(jù)報道，自他們于2020 年 2 月宣布決定重啟全畫幅 Foveon X3 傳感器相機的計劃，并從開發(fā)新的傳感器技術開始開始以來，他們僅在去年二月分享了一次該研究的進展。

　　在去年二月中的披露他們表示，正如之前宣布的那樣，在我們使用的傳感器由于一個嚴重缺陷而無法投入批量生產(chǎn)后，我們停止了該項目的開發(fā)。因此，我們也終止了與我們一直合作的傳感器制造商的合同。此外，我們認為最初的傳感器規(guī)格會使開發(fā)滿足我們和我們客戶的高標準的產(chǎn)品變得困難，因此我們決定重新設計。

　　他們在去年二月的文章中透露，在總公司的帶領下，公司正在全力投入該項目的研發(fā)工作，并正在審查規(guī)范，以確保能夠滿足對該項目的期望。

　　近日，他們又分享了截至 2022 年 2 月的三層圖像傳感器的開發(fā)情況：

　　據(jù)介紹，目前，在SIGMA總部的強有力領導下，他們正在與日本的研究機構緊密合作，而三層圖像傳感器的開發(fā)工作也正在進行中。發(fā)展階段大致可以分為以下幾個階段：

　　第 1 階段：對新的三層結構進行重復設計模擬，以確認其功能是否符合預期。

　　第 2 階段：使用與產(chǎn)品規(guī)格相同像素大小但減少總像素數(shù)的小型圖像傳感器進行原型評估，以驗證圖像傳感器在實踐中的性能特征。

　　第3階段：使用與AD轉(zhuǎn)換器等量產(chǎn)產(chǎn)品相同規(guī)格的全畫幅圖像傳感器進行最終原型評估……

　　Sigma認為這三個階段在開發(fā)過程中是必要的，而他們目前正處于為第 2 階段創(chuàng)建原型傳感器的階段。

　　根據(jù)原型傳感器的評估結果，SIGMA將決定是進入第 3 階段還是審查設計數(shù)據(jù)并重新制作“第 2 階段”原型。當進入第三階段時，SIGMA將根據(jù)評估結果與研究機構和制造供應商驗證傳感器的量產(chǎn)性，然后最終決定是否量產(chǎn)圖像傳感器。

　　Sigma強調(diào)，雖然我們還沒有達到可以宣布圖像傳感器量產(chǎn)的具體時間表的階段，但我們決心盡最大努力實現(xiàn)一款真正讓等待它的客戶滿意的相機。

　　附：Foveon X3感光元件介紹

　　據(jù)維基百科介紹，Foveon X3是一種給數(shù)碼相機使用的CMOS感光元件 ，最初是由Foveon. Inc開發(fā) （目前屬于適馬（Sigma）的子公司） 并由美國國家半導體和東部大宇電子（Dongbu Daewoo Electronics）負責生產(chǎn)（根據(jù)上文，他們在三層傳感器研發(fā)的時候，這些供應商可能已經(jīng)換了），并將其使用在Sigma旗下的的數(shù)碼相機上。

　　此種感光元件最有特色的地方在于他不同于現(xiàn)在市面上的產(chǎn)品，大部分廠商都是仿生物技術的三原色感光元件組成，例如所使用的CCD/CMOS一個像素只能感測紅、藍、綠三種光波其中一種光波的強度，最后再與鄰近的幾個不同的像素統(tǒng)整資訊得到近似的顏色。Foveon X3利用可見光不同的波長擁有不同的穿透力的原理，在每個像素具有三層感光元件所以可以同時偵測紅、藍、綠三種波長的強度，有比傳統(tǒng)感光元件擁有更加銳利以及真實的顏色，由于這種特殊設計方式相當具有巧思，其潛在解析力甚至可以超越肉眼。

　　各種顏色在Foveon X3感光元件的硅晶圓中被吸收

　　從技術上看，F(xiàn)oveon X3感光元件是利用硅晶圓被光線穿透時會根據(jù)光線不同的波長在會在不同的深度被吸收，波長較短的光波例如藍色以及紫色穿透力較弱，波長較長的光波例如黃光以及紅光擁有較佳的穿透力。透過這種原理讓光波穿過硅晶圓，將晶圓分為不同深度的藍、綠、紅三層偵測訊號強度并記錄起來，最后將數(shù)據(jù)交給圖像處理器推算出三原色的強度就可以得到正確的顏色。在色彩的精確性上領先所有的傳統(tǒng)感光元件。

　　因為每一個硅晶圓厚度只有五微米對于對焦以及色差的影響甚微，然而由于波長較長光波抵達最內(nèi)層的紅色偵測器時會稍微衰減，可能會導致與傳統(tǒng)CCD/CMOS比起來對于波長較長的光波比較沒有那么銳利。

　　傳統(tǒng)Bayer感光元件的構造

　　傳統(tǒng)Bayer感光元件只有獲得1/3的總資訊量

　　傳統(tǒng)的CCD/CMOS一個畫素只能采集紅、藍、綠三種光波其中一種光波的強度，每一個畫素透過上面濾鏡過濾出特定顏色的光波交由下方的感刺器偵測強度。紅色、藍色以及綠色的畫素數(shù)量大致上的比例是1:1:2，這些馬賽克式的三原色數(shù)據(jù)最后各自交由圖像處理器去馬賽克，由于只記錄1/3的資訊，圖像處理器必須去猜測這些遺失的資料，也就是將鄰近的幾個像素的數(shù)據(jù)混合出接近的顏色。Foveon X3感光元件中的每個像素都可以完整的回報三原色的強度，這導致了這兩種感光元件有一些差異。