自从各种全画幅相机面世,索尼在器材市场的地位一跃而上,凭借自己的黑科技,博得不少摄影爱好者喜爱。近日,索尼又流出了最新的曲面传感器专利,新专利中改善了之前专利的感光元件设计,并且提高了影响素质。

索尼近几年在传感器方面突飞猛进,单反、摄像机上的我们暂时不评价,但这几年来手机拍照从纯记录性质飞跃到能够有创作空间甚至挤占了大量卡片机市场,就主要是索尼传感器的功劳。近期索尼那边又有了新消息传出,传闻中的曲面传感器可能将会投入商用,不少摄影爱好者高呼黑科技,这个技术究竟会带来什么样的进步?且看评析。

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  在新专利的文件中,索尼表示本次设计优于之前公布的专利,改善了之前不能做到足够的像场弯曲校正,提高光学素质,可以采用体积更小的光学组件,镜头变得更为轻巧。

说到传感器,就不免谈到成像原理。

  除了各方面的介绍外,专利还指出本次的曲面传感器技术涵盖的镜头有36.20mm
f/1.86、36.45mm f/2.85、36.11mm f/2.26、29.96mm
f/2.06及小型感光元件的变焦镜头10.79-24.66mm
f/2.86-5.45。之前流言表示曲面传感器可能会用在RX1系列的后继产品中,但我们通过最新的专利也可以看到,更小体积的图像传感器也可以实现曲面设计,并且也能配合更轻便的镜头。

镜头的成像有点类似于我们小学学过的小孔成像,光线通过镜头,投射在感光元件上。传统的胶片就开始发生化学反应,而现代的电子元件则是将光信号转化为电信号。

都说单反穷三代,穷三代的穷就来自于顶级镜头。顶级镜头除开提供更大的光圈和防抖性能以外,很重要一点就是对于相场的校正。镜头成像后,汇聚的光线不一定在同一个平面上。这时候会出现的问题是:桶状畸变、枕状畸变、边角失光。

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上图就是畸变的典型照片之一。由于汇聚的光线所投射的每一个点不一定在它应当在的位置上,会稍微有一点点偏移。因此就出现了畸变。我们再仔细看这张图还会发现,边角处有明显变暗的情况,这里是镜头和
CMOS 共同造成的。

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感光元件感受到光线需要通过上图中的「深井」,这样就要求光线尽量垂直入射。而边角处光线不免会斜射入感光元件。并且越是靠边,分到的光线就越少。因此,绝大部分镜头都会出现边缘变暗,画质劣化的情况。

如何解决这个问题,镜头方面大部分厂商给出的答案是修正光路,尽量让投射后成像在同一平面上,并且增加边缘光线;而机身方面则是计算好不同焦段不同光圈的镜头,利用机内处理,进行校正。手机也是如此,我们看到的照片都是经过手机预处理的照片,但放大了仔细看,边角画质还是会比中央画质要差。

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但这样带来的问题就是,镜头设计成本提高带来的价格上的增加,以及镜片数量的增加带来的进光量的减少。更大的光圈意味着光路更难修正,手机上,同样焦段,镜头光圈越大,边缘成像往往会降低更多。同样采用索尼
IMX214 传感器的两款国产手机,光圈为 F1.8 的那款比光圈为 F2.0
的那款边缘画质下降的就要多一些。