对角4.6mm (1/4.0型) , 有效像素约808万的CMOS图像传感器

photo_IMX219PQ

面向移动终端 (智能手机, 平板电脑) , 可以拍摄帧率180帧/秒高速视频的CMOS图像传感器。

针对正在持续扩大的移动终端市场, Sony把1/4.0型、有效像素约为808万的背照式CMOS图像传感器IMX219PQ正式商品化。IMX219PQ 满足了高性能拍照应用所需的 [高灵敏度] 、[高帧率拍摄] 等基本功能需求, 由于芯片的小型化, 使得它即使在时尚的窄边框设计的设备的前置摄像头上也能很方便应用。
拍摄功能在通常的全尺寸8Mpix输出时30帧/秒的基础上, 通过2×2像素同时读取的加算功能还实现了4倍速拍摄。而且, 通过搭载LSC*1功能来降低模块生产过程中产生的光学偏差, 进而有助于减少系统成本。另外, 通过与具备BME HDR*2功能的后段ISP的组合, 还可以扩展出高动态范围视频拍摄功能。

*1: Lens Shading补偿功能 (Lens Shading Correction)
*2: Binning Multiplexed Exposure HDR对应的两种曝光控制功能。

  • 高速视频拍摄功能
  • Lens Shading补偿功能 (LSC)
  • BME HDR对应
  • 可以与本公司以前的产品IMX111进行替换

Exmor R
* Exmor R is a trademark of Sony Corporation. The Exmor R is a Sony's CMOS image sensor with significantly enhanced imaging characteristics including sensitivity and low noise by changing fundamental structure of ExmorTM pixel adopted column parallel A/D converter to back-illuminated type.

高速视频拍摄功能

实现全部像素30帧/秒进行静止画・动画的同时拍摄的功能 (零快门时滞, 同时记录) 外, 还通过搭载2×2像素模拟加算功能实现了4倍速的高速拍摄功能。由此也实现了全尺寸2M输出时120帧/秒和16:9宽高比1280×720输出时180帧/秒的HD视频拍摄 (MIPI 4 Lane使用时) 。
使用该功能进行慢镜头拍摄, 可以再现运动场景的跃动感 (视频1) 和记录无法用肉眼完全捕捉的细小的动作和表情 (视频2) 。
IMX219PQ具有了以上的拍照应用, 可以给客户带来新的体验乐趣、并有助于实现智能手机的相机功能差异化 (表-1) 。

Lens Shading补偿功能

IMX219PQ搭载了4色独立的Lens Shading补偿功能。除了通常的Lens Shading补偿功能以外、还具有个体校正功能以调整模块生产时镜头的安装偏差。模块检查时, 可以通过把校准配置信息写入内置OTP, 来缩短相机启动的配置时间。IMX219PQ同时具备根据色温进行切换和混合等功能扩展的特点。

BME HDR对应

Sony针对IMX134/135*3时导入市场的BME HDR功能 (图-1) , 在IMX219中搭载了作为其核心技术的 "设定双重曝光条件进行拍摄" 的功能。对这两种曝光条件下拍得的像素, 通过在后段ISP上进行合成和曲线最优化, 可以实现HDR视频拍摄的功能。

*3: 2012年8月20日新闻稿
https://www.sony.net/SonyInfo/News/Press/201208/12-107E/

可以与本公司现有产品IMX111进行替换

与已经进入市场的IMX111相比, IMX219PQ具有与IMX111同等的电气特性, 光谱灵敏度特性和CRA曲线特性;此外, 还增加了画质改善和高速拍摄等相应的功能; 在MIPI 2 Lane 模式之外, 同时支持MIPI 4 Lane模式。因此、在用户系统上, 只需要通过改变部分固件就可以替换并使用功能更强大的IMX219PQ (表-2图-2) 。

视频-1 网球(发球) 180frame/s 拍摄

*以上为试验品模块的拍摄效果, 并不代表传感器画质本身。

视频-2 狗的回旋 180frame/s 拍摄

*以上为试验品模块的拍摄效果, 并不代表传感器画质本身。

图-1 BME HDR

图-1 Short exposure, Long exposure

对明暗差别很大的被照体, 在空间上改变曝光条件, 拍摄, 进而合成为明暗部分可以同时看清的图像的图像处理技术。

图-2 Target CRA (对比IMX111)

图-2

表-1 拍摄尺寸和帧率
尺寸 帧率 参考
3280 × 2464 (Full size) 30 frame/s  
1640 × 1232 (1/4 size) 120 frame/s  
1408 × 792 (Full FOV for 1280 × 720 HD video) 180 frame/s *高灵敏度模式
1280 × 720 (720@ HD, Cropping) 198 frame/s *高灵敏度模式
960 × 540 (QHD, cropping) 240 frame/s *高灵敏度模式
表-2 器件构造
项目 IMX111PQ IMX219PQ
图像尺寸 对角4.60 mm (1/4.0型) 对角4.60 mm (1/4.0型)
总像素数 3296 (H) × 2512 (V)
约828万像素
3296 (H) × 2512 (V)
约828万像素
有效像素数 3280 (H) × 2464 (V)
约808万像素
3280 (H) × 2464 (V)
约808万像素
制造工艺 背照式工艺 背照式工艺
单元尺寸 1.12 µm (H) × 1.12 µm (V) 1.12 µm (H) × 1.12 µm (V)
输出方式 MIPI 2, 1 Lane MIPI 4, 2 Lane
控制用通信接口 I2C I2C Fast mode plus (1 MHz)
电源规格 模拟 2.7 +0.2/-0.1 V 2.8 ± 0.2 V
数字 1.2 ± 0.1 V 1.2 +0.1/-0.12 V
I/O 1.8 ± 0.1 V 1.8 ± 0.18 V
PGA 41.7 dB (Max.) 44.56 dB (Max.)
输入时钟频率 6~60 MHz 6~27 MHz
传感器内部信号处理 白点・黑点补偿
动画规格 720p 60 frame/s
540M bps/Lane × 2 Lane
180 frame/s
726M bps/Lane × 4 Lane
1080p 30 frame/s
405M bps/Lane × 2 Lane
60 frame/s
726M bps/lane × 4 Lane

*Sony reserves the right to change products and specifications without prior notice.

VOICE

IMX219PQ是以「使移动终端支持比以往产品更出色的视频拍摄,并面向更多用户」为出发点而开发的商品。
除了在日本, 在全球 (中国大陆3处、中国台湾、US、UK) 也建立了技术支持中心。
网站上下载 [用户手册] , [应用技术手册] 服务的联系方式

https://www.sony-semicon.co.jp/business/base_en.html

今后将与更多AP厂商一起协作, 进一步对产品线进行扩充, 并对技术支持体系进行完善, 致力于为客户提供更大的方便, 使客户得到更完美的用户体验。

顾客技术支持担当: 野村 哲哉,佐佐木 敬,岸本 健