登录 / 注册
谈谈索尼1600万像素的APS-C 经典的CMOS图像传感器IMX071
2023-10-21 20:08:21

IMX071AQE

畅谈IMX071状况

The most popular Sony sensor!

 ●APS-C Diagonal 28.4 mm.
 ●16 Megapixels (4944 x 3284).
 ●Very low read noise: 2.3 electrons at 24db gain & 3.3e the lowest gain setting!
 ●14-Bit ADC: Provides a real 14-bit dynamic range.
 ●Electronic shutter: No vibration caused by a mechanical shutter.
 ●AR Window.

在当今的大底相机(底大压死人)中,APS-C半画幅相机是其中的重量级产品之一。在相机龙头或可多家大型厂商基本上都涉足APS-C半帧产品,而市场上许多微单、单反和大底便携式相机机,APS-C半帧产品都是市场上的主流产品。在这众多的产品中,有一款图像传感器在其中扮演着重要的角色,牠就是来自索尼的IMX071AQE,今天我们就来欣赏一下这款目前被公认APS-C的CMOS网红传感器。
IMX071AQE
(IMX071 LGA图)
 
 
众所周知,在当今的相机制造商中,真正自主研发和生产大尺寸相机图像传感器的工厂寥寥无几,而获得这一称号的则是日本槐子的佳能、尼康、索尼和韩国木奉子的三星。由于开发成本和技术支持等方面的重量,更多的相机厂商已经开始采用定制生产模式,拥有自己专用的图像传感器。而这也让我们今天的文章(隆江)主角IMX071大放异彩,这款APS-C图像传感器来自索尼,可谓是近年来非常重要的一款APS-C图像传感器,它的出现被认为是当今许多大底相机画质完成的一场质的海啸。
(IMX071 QFP图)
这款IMX071的欢迎度的确让人感到哇塞,大量1600万像素级APS-C猪多机型都是用它。
 
    而纵棺现在的相机市场,其实稍加留意就会发现,大量APS-C相机的像素数都是1600万像素,而如果仔细观察这些相机的cmos传感器,就会发现它们看起来非常惊艳。道理很简单,这些传感器是在IMX071的基础上开发的。他们长得很像并不奇怪。
 
SONY 1600万像素CMOS是哪几个型号
(宾得,尼康。莱卡索尼相机都用071的相机图)
尽管CMOS传感器都是同一块,但是各家产品所展现出来的画质,却着实是有些不同。
 
    不过我们也看到,尽管这些相机可谓是共用着相同的“芯脏”,可实际的画质表现也仍有不同。经过各家的少女般的调校,这款IMX071也是展现了不同的拍摄表现。现在坐下来,我们就来好“叹下”这些用着相同传感器的不同相机们的经典。
 
索尼版 自产自用自销
 
    在众厂使用IMX071传感器的相机中,我们还是先来看看传感器本家的风骚。索尼自己同样在很多机型上使用了IMX071这款众星捧月般的APS-C图像传感器。从单反、单电到各型号微单中,IMX071算得上是撑起索尼相机产线的一大功勋。
 
聊聊APS-C大户IMX071 
索尼16MP相机传感器
(索尼多款APS-C相机图)
索尼的单反、单电以及微单产品都用到了IMX071传感器
 
SONY代表机机型:单反:A580,单电:A55,微单:NEX-6 
 
    在时间方面,索尼最早使用这种IMX071传感器的机型是A580和A55,两款相机,一款是索尼最后一款单反A560,一款是索尼第一款单电池A55。可以说,索尼的IMX071也见证了索尼产品线的一次变革。索尼的最后一款数码单反相机A580和第一款单电相机A55都使用了同样的IMX071传感器,这也是索尼Alpha系列的传统产品。其中,A580的画质表现在当时的APS-C单反中更为突出,这无疑得益于这款功能强大的CMOS图像传感器。
索尼全新原装芯片尼康APS-C残幅单反传感器
(索尼560相机图)
身为索尼最后一台单反的A560使用了IMX071传感器,并保持了索尼相机一贯对红色表达性较强的风格
富士微单CMOS
(索尼A55相机图)
与A580同时发布的索尼第一台单电相机A55也采用了IMX071传感器,略显可惜的是没有14bit RAW,这是小 日本的懒惰。
宾得相机主芯片
徕卡微电CCD
(索尼微单NEX-5N,NEX-6相机图)
索尼对后来微单机型上使用IMX071做了一些改进,改用电子卷帘并增加相位对焦点,更好的满足微单需要
 
当然,与其他厂商相比,作为IMX071AQE画质挖掘之家的索尼,其实并没有挖掘得太深,一直没能具备14bit RAW录制能力,确实有些遗憾。相比之下,这款传感器在微单上的应用开发可以说索尼还是相当勤奋的。在像NEX-6这样的机型上,IMX071增加了相位对焦,以提高相机的对焦性能。同时,从NEX-5N开始增加了传感器的电子前幕功能(有NEX-5N或以后型号的朋友可以尝试放慢快门速度,按下快门会发现前幕没有声音,后幕有一些声音),这样微单相机终于发挥了自身连拍速度的优势。在那之后,我们看到索尼的微单连拍越来越快,这也或多或少与此有关。
 
 
 
尼康版,整体质量非常出色
 
看了索尼自己使用的IMX071,让我们来看看另一家大型制造商尼康使用的IMX071。其实IMX071传感器对于尼康来说也是非常重要的一款传感器,如果说之前的尼康APS-C单反在像素和画质性能上与竞争对手相比并没有那么占优势的话,那么IMX071的应用让尼康相机的画质硬朗了起来。
 
 
单反微单无反相机CMOS APS-C图像传感器
(尼康多款APS-C画幅相机图)
尼康在过去几代APS-C格式产品(D3xxx系列除外)中都使用了IMX071。
 
尼康代表机型:
 
单反:D7000、D5100,便携相机:Coolpix A
 
    尼康D7000是第一款采用IMX071传感器的尼康单反相机。这一代的APS-C格式尼康单反,除了D3XXX系列,都采用了这种传感器。可以说,IMX071AQE为尼康APS-C格式单反带来了品质的飞跃,一方面,该相机具有更好的低感光度成像性能(D90最低原生感光度为ISO 200, D7000最终具有ISO 100),另一方面,该相机也具有更好的色彩容忍性能和更优秀的高感光度性能。即使在今天,这些2010年发布的单反相机仍然可以说是当今APS-C格式相机中画质最出色的产品。这是由于IMX071本身的卓越品质,但也要归功于尼康EXPEED处理器的良好性能。
 
 

16M CMOS有哪些4944x3284p

(尼康D7000图)
D7000作为上一代尼康APS-C的旗舰机型,在画质表现上的确相当不错
 
    由于尼康的IMX071是定制型号,传感器底层的模数转换器(也就是ADC)是尼康自己的,传感器的整体综合性能表现要更好一些。而更为重要的是,尼康的IMX071相机拥有14bit RAW文件的记录能力,这无疑是给后期处理带来了更多的帮助。总体来看,尼康版的IMX071机型可以称得上是同型号传感器机型中综合性能最好的。
 
 
桑尼威尔电子官网
(Coolpix A图)
尼康IMX071的终极,Coolpix A取消了低通滤波器,允许更富有表现力的细节。
 
 
此外,尼康在Coolpix A上使用的IMX071是一个无低通版本,这是尼康IMX071的终极版本。Coolpix A的IMX071在去除低通滤镜后确实有更好的细节,而且由于尼康自己对摩尔的良好处理(由处理器计算),无低通IMX071不会受到太多摩尔汶或假色问题的困扰。不过,这款IMX071也是尼康现阶段使用的最后一款索尼APS-C传感器,此后尼康APS-C格式相机不再使用索尼传感器(后来的型号如D7100改用东芝传感器,后来的型号如D5300等传感器的具体来源尚不清楚)。很有可能这款经典的尼康版IMX071也是索尼APS-C框架产品在尼康机身上的最后一曲。
 
富士版,JPEG图像质量最强大
 
    看完尼康版IMX071,我们来看看富士和IMX071的故事。与各种产品相比,富士的IMX071是最特殊的版本,IMX071对富士来说也是最重要的。如果说尼康的IMX071是尼康一代经典单反相机的成就,那么对于富士来说,IMX071则是富士整个x系列APS-C画框产品线的基础。
 
 



APS-C相机传感器
CMOS图像传感器
残幅cmos常见型号
1600万像素CMOS
(富士X-T1,X-Pro1,X100/X100s图)
许多富士x系列相机的传感器也源自IMX071
 
富士代表机型:无反相机:X-T1,X-Pro1,便携相机:X100/X100s
 
    如今,无低通设计的另一主力是富士,而富士X-Trans传感器带来的出色画质性能确实有目共睹。当X100推出时,它的图像质量确实让当时的许多相机玩家感到震惊。事实上,富士的X-Trans传感器也是索尼IMX071AQE的定制型号。但是富士传感器最大的区别在于它使用了完全不同的彩色滤光片,这与拜耳/马赛克阵列的彩色滤光片不同,所以这款传感器确实具有更好的画质性能。
 

(富士X-Trans传感器(深度定制版IMX071)的色彩滤镜图)
富士X-Trans传感器(深度定制版IMX071)具有非常规的彩色滤光片排列
 

(X-Trans II传感器上,增加了相位对焦点图)
后来在X-Trans II传感器上,增加了相位对焦以优化富士无反光镜相机的对焦速度
 
    同时,得益于富士胶片在JPEG算法上的优势,可以毫不夸张地说,富士的JPEG直出效果在所有IMX071传感器型号中是没有比它更好的,而传统的滤色片排列方式也有效地减少了在无低通设计下的焦纹和假色问题。可以说,IMX071在富士手中也展现了极致,而有了这款X-Trans传感器,X100、X-Pro1这些经典的富士胶片机型也随之诞生。
 

SONY CMOS APS-C
(富士的X-Trans X-E2图)
富士的X-Trans处理器,结合富士的处理器算法,实现了相当不错的JPEG图像性能
 
    在后期的发展中,为了更好地加强相机的对焦性能,富士也开始在其X-Trans传感器上增加相位对焦,这也催生了富士的X-Trans II传感器,以及后来这一系列的新机型。增加相位对焦的富士相机确实有更好的自动对焦性能,这也让富士相机显得更加完善。而这一切的基础仍然是这个IMX071。总的来说,富士深度定制的传感器是IMX071系列中最具个性化和令人印象深刻的一款,其出色的低感图像质量和良好的高感JPEG噪声控制能力值得称赞。不过,随着用户对像素需求的进一步提升,下一代X-Trans III应该不会是IMX071了。。
 
 
宾得版,巅峰传感性能
 
    除了前面提到的三家制造商,另一家与索尼IMX071有着深厚历史的是宾得(更准确地说是理光)。宾得现在全系列的单反中有相当一部分型号都采用了这款IMX071传感器,虽然目前宾得作为单反厂商多少有些夕阳感,但宾得单反依然拥有不错的综合品质。在与索尼的合作方面,可以说宾得也是今天最活跃的一个(后来的高像素K-3和中画幅645D II就是很好的例子)。
 


深圳市桑尼威尔电子产品
IMX071相机cmos
IMX071AQE cmos
(宾得两代单反:K5 II/K5 IIs,便携相机:理光GR,相机图)
从单电到单反,IMX071经历了两代的宾得相机
 
宾得代表机型:单反:K5 II/K5 IIs,便携相机:理光GR
 
    宾得有相当多的单反相机都使用了这种IMX071传感器,从K5开始,到后来的K5 II/K5 IIs,再到K-01可换镜头相机,以及入门级的单反K30和K50等,都使用了这种传感器。宾得使用的IMX071基本上是机型中最常规的版本,但是宾得在传感器优化上做了必要的优化,更多的是针对高感的性能,所以我们在国外的很多专业测试中看到宾得使用IMX071的很多机型都有非常高的高感测试成绩。但是,这也是建立在一定的容忍度损失的基础上实现的效果。因此,宾得的IMX071机型,对于那些想要追求高质感的用户来说,可以说是一个不错的选择。
 

(宾得K-5IIs,K01,K-5相机参数对比图)
宾得在IMX071的性能优化中更注重高传感性能,所以在一些测试中我们也可以看到这些型号高传感的良好效果
 
imx071aqe原装现货
(理光GR图) 
同样采用IMX071无低通设计的理光GR对假色和摩尔的控制略弱
 
    除了宾得的使用IMX071,宾得的母公司理光,事实上,也使用IMX071,当然,这种相机被称为理光GR,Coolpix A数码相机的竞争对手也使用IMX071,然而,比理光在传感器优化比尼康或者低,一方面没有独立开发自己的原始格式文件但使用常见的原始格式DNG,另一方面也使用无低通设计,GR的伪色彩处理显然是不够好。高感噪声控制也稍弱。也可以看出,同样的传感器,不同的优化,画质表现有很大的不同。
 
徕卡版 日本产物也能出德国味道
 
    上面我们看到的是一些日本厂商使用的IMX071传感器,其实另一个著名的德国相机厂商也使用这种来自日本的CMOS传感器,那就是徕卡。
 
IMX071用途
半幅相机CMOS型号有哪些
(徕卡X2,X-Vario图)
是的,徕卡的德味X2也是采用的IMX071传感器
 
代表机型:徕卡X2,X-Vario
 
   这是正确的!作为“毒德大学”的典型代表品牌,徕卡也不能免除在自己的大底相机上使用日本制造商的传感器。它的传感器型号与目前许多日本入门级微型和单反相机型号相同。这两款相机无疑是配备IMX071传感器的最昂贵的相机。性能怎么样?从所获得的数据来看,X2使用的IMX071传感器与普通传感器最大的区别是定制微镜头,因此具有更好的边缘图像质量性能,这也满足X2等效35mm镜头的需求(35mm是标准广角,保持图像边缘部分的良好图像质量是这些广角相机必须考虑的)。除此之外,没有区别。
1600万像素CMOS有哪些
(莱卡X2图)
X2使用的IMX071的不同之处在于定制微镜头,优化了边缘图像质量
 
微单相机CMOS
(莱卡X-Vario图)
徕卡后来的X-Vario也使用了徕卡的定制IMX071传感器
 
 
    然而,目前还不确定IMX071在徕卡上的表现如何。欧洲厂商的JPEG直接效果可以说是一致性不好,想要发挥传感器的力度,还是用RAW文件拍摄做更多的后期调整。当然,这也给了我们一个提醒:想要感受毒德的魅力!那就购买一个1600万像素的日本微型单反相机或单反相机来帮助你实现这个梦想!
 
里程碑式传感器,校准方法各不相同(https://dcdv.zol.com.cn/441/4412545.html)
 
放眼当今的相机市场,这款2010年上市的传感器产品经过四年的奋斗,仍然可以说是当今综合性能和稳定性没有更好的APS-C画框产品之一。如果说有谁能与这种无处不在的传感器相媲美,那可能只有佳能的1800万像素传感器了。
 
IMX071AQE用途
(IMX071 QFP图)
IMX071可以说是近年来没有更成功的APS-C传感器,它在一般用途上能与佳能的1800万像素传感器相媲美
 
    同一款IMX071,可以说在不同相机厂商手中展现出不同的魅力。虽然都是IMX071,但最终我们的各有千秋,在色彩、高感、细节表达上各有优势。当然,如此多的机型使用这种传感器,是对这种传感器性能的绝对肯定。
 

(宾得,尼康,莱卡,索尼相机图)
虽然都是IMX071,但各自的调整不一样,成像效果也不一样
 
    那么是什么导致了同一型号的每个传感器的不同性能呢?一方面,每个制造商的定制要求是不同的,所以这些传感器可能是不同的,除了那层二极管。例如,尼康IMX071的后端ADC完全是为尼康定制生产的,富士胶片的彩色滤光片也是独一无二的。这些传感器的进一步深入开发,带来了IMX071在不同型号上的独特性能,可以看出,传感器虽然重要,但它能表现得多好,取决于用户对它的理解以及算法与处理器的有机结合。

(尼康、富士处理器图)
一个不同的传感器的故事,相信在许多年后也会被人们乐此不疲的谈论
 
   作为一代经典的APS-C帧传感器,IMX071绝对是一个里程碑式的产品,没有任何CMOS能够在使用这种传感器的相机型号数量上超越它,一个CMOS能够在4年后以如此快的产品更新率在数字时代生存下来。你真的可以为这个传感器背后的团队鼓掌。当然,随着传感器技术的进步,现在更多的高像素如2000万像素级和2400万像素级的新型APS-C帧传感器也出现了,它们的细节表达和色彩还原都更好,高灵敏度性能也逐渐有了更加优异的表现。IMX071逐渐淡出这个世界是不可避免的,但作为一款经典的传感器型号,它将被摄影爱好者铭记。我们也期待在未来看到像IMX071这样的经典传感器。
======================================
IMX071是索尼公司生产的CMOS有源像素传感器(APS)。它用于D5100和D7000,由54MHz主时钟驱动。传感器采用无间隙微透镜阵列和14位列并行ADC (Exmor)。图像传感器接口SPI线和8通道LVDS数据输出与一个额外的时钟对。SPI是4线,包括SCK, XCE, SDI和SDO。SDO似乎没有连接。XCE低使能,位在SCK上升沿采样,LSB先传输。
 
 
 
 
 
同步脉冲与控制
 
感器工作在从属模式。同步脉冲XVS和XHS由EI-155馈送。每个XVS脉冲启动一个新的帧,每个XHS为一个新的行。EI-155从XVS的第13行开始输出数据有效信号。数据有效脉冲的持续时间取决于传感器模式。3362行用于全像素扫描(包括正常图像采集和实景超变焦)或1126行用于实景期间的1/3垂直消除。VMAX由XHS脉冲决定,每个XVS脉冲在从模式下。
 
 
 
 
 
区域定义
 
 
启用出厂扫描模式时,摄像头记录5056x3358像素。对非扫描坐标的偏移量为:8,74。
 
在拍照过程中,有3482个XHS脉冲来自传感器桥EI-155。Milbeaut-4数字前端在Expeed中拍摄普通照片时接收到的图像是5010 x 3356。NEF RAW数据包含4992 x 3280点,偏移量为9,38。最后JPEG L大小只包含4928 x 3264点。
 
在LiveView中,1632 x 1088的图像是从传感器帧偏移量4,12和尺寸1664 x 1100生成的。
 
 
 
XHS信号
 
 
为了使SHS寄存器设置正常工作,必须连续产生XHS脉冲,即使在帧之间也是如此。这是在LiveView模式下观察到的,通常的机械快门是不操作的。
 
 
IMX071 is a CMOS Active Pixel Sensor (APS) made by Sony. It is used in D5100 and D7000 driven by a 54MHz master clock. Sensor features gapless microlens array and 14bit column parallel ADC (Exmor). Image sensor is interfaced with SPI lines and 8 channel LVDS data output with an additional clock pair. SPI is 4 wire includes SCK, XCE, SDI and SDO. SDO does not seem to be connected. XCE is low enabled and bits are sampled at rising edge of SCK with LSB transmitted first.
 
Sync Pulse and Control
Sensor is operated in slave mode. Synchronization pulse XVS and XHS are fed from EI-155. Each XVS pulse initiates a new frame with each XHS for a new row. EI-155 output a data valid signal starting at 13th lines from XVS. Duration of the data valid pulse depends on sensor mode. 3362 lines for all-pixel scan (Both normal image acquisition and liveview super zoom) or 1126 lines for 1/3 vertical elimination during liveview. VMAX is determined by XHS pulses for each XVS pulse in slave mode.
 
Zone Definition
When factory overscan mode is enabled, camera records 5056x3358 pixels.Offset to non-overscan coordinates is: 8, 74.
During making a photo there are 3482 pulses of XHS from sensor bridge EI-155. The image received by Milbeaut-4 digital frontend in Expeed during making a normal photo is 5010 x 3356. NEF RAW data contain 4992 x 3280 points from offset 9, 38. Finally JPEG L size contains only 4928 x 3264 points.
In LiveView 1632 x 1088 picture is generated from sensor frame offset 4,12 and size 1664 x 1100.
 
XHS signal
In order for SHS register setting to function properly, XHS pulse must be generated continuosly, even between frames. This was observed in LiveView mode, where usual mechanical shutter is not operated.
=============================================
尼康D5100使用Sony Exmor IMX071 APSC感應器。
使用索尼IMX071传感器的相机包括尼康D5100,尼康D7000,索尼NEX-C3,索尼NEX-5N,宾得K-5,宾得K-30,理光GR,理光GR II,富士X-Pro1,富士X-E1,富士X-E2,富士X-T1等。
 
索尼A55 / A580使用不同的传感器,索尼Exmor IMX080 APSC传感器。
使用索尼IMX080传感器的相机包括索尼
NEX-5R,索尼NEX-6,索尼A33,索尼A55,索尼A580等。
 
 
 
索尼NEX-C3和NEX-5N使用IMX071。IMO,NEX-C3和NEX-5N更有可能与NEX-5R和NEX-6共享相同的传感器,应该是IMX080。无论如何,这两个传感器之间的差异非常小,我怀疑任何人都会注意到图像质量的任何差异。
 

上一篇:全球首批通過 USB-IF PD3.0 认证的Canyon CY2311/CY2312 USB Type-C PD充电控制芯片解决方案
下一篇:CXD4816GG(与CXD4127GG,ICX672,ICX673配套的)SONY索尼定时脉冲发生器和CCD图像传感器信号处理器