SONY最新Exmor T CMOS image sensor【世界首款具備雙層電晶體像素技術的堆疊式影像感測器】
SONY 在影像感測器領域屢屢創新，從 Exmor (FSI CMOS/前照式 CMOS) 到 Exmor R (BSI CMOS/背照式 CMOS)，再演進到 Exmor RS (Stacked CMOS/堆疊式 CMOS)。
2023 年索尼催生了最新感光元件 Exmor T，它是導入雙層電晶體像素技術的新一代堆疊式影像感測器。
它有什麼獨特優點呢? 可能會為攝影界帶來哪些影響? 請看這一篇的介紹。
編按: 影像感測器、感測器、傳感器、image sensor、相機中的 "CMOS"，都是同義詞。
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# 1 SONY 最新 Exmor T CMOS image sensor
#2 首款搭載 Exmor T 的 SONY XPERIA 1 V
# 1 SONY 最新 Exmor T CMOS image sensor
SONY Exmor T 採用全新「雙層電晶體像素技術」。
其中，第一個改良是大幅增加光電二極體體積。這在高對比度情況下是一個重要的參數。
左:傳統架構，右: Exmor T 新架構。
相較於傳統技術，Exmor T 可吸收的光量約為傳統架構之 2 倍。
這點對用戶的優點，是優異的動態範圍。而且，它的改進幅度之大，是影像感測器發展史上從未出現過的!
Exmor T 的第二個改良，是增加像素電晶體的尺寸。
左:傳統架構，右: Exmor T 新架構。
大型像素電晶體對用戶的好處，為降低像素雜訊。
例如: 在低光照環境下拍攝的照片(夜景)，通常容易出現噪點。
Exmor T 的大型像素電晶體，能大幅減少這種低亮度條件下的像素雜訊。
參考下圖，原來的像素基板只有一層，每個像素都是由光電二極體與像素電晶體一起組成。(註; 像素電晶體也稱為光電晶體 phototransistor)
所謂雙層電晶體像素技術，是 Exmor T 把光電二極體全部抽出成為單獨一層 (layer)，像素電晶體也是抽出成為一層 (layer)。
簡單說，原本只用一個樓板要擠下所有東西，現在變成兩層 2 倍空間。原來用一層做的事，現在升級為兩層來做，光電二極體與像素電晶體都可以變大。
#2 首款搭載 Exmor T 的 SONY XPERIA 1 V
SONY Exmor T 新式堆疊結構技術的最大創新，在於較小的像素也能實現優異性能，強化寬闊動態範圍和降低噪音。
首次搭載 Exmor T 影像感測器的裝置，為 5/11 發行的 SONY XPERIA 1 V 智慧手機。
新影像感測器從手機或較小裝置開始導入，這是索尼一貫的模式。未來很可能會慢慢擴展到其他裝置或全幅相機，例如;
(1)Exmor R 首度現身於 2008/6，但搭載全幅版 Exmor R 的 FF 機身，直到 2015 才首次在 A7R2 上出現。
(2)Exmor RS 問世於首度現身於 2012/8/6，但搭載全幅版 Exmor RS 的全幅相機，直到 2017 首度在 A9 亮相現。
索尼再度以優秀影像成像技術寫下新篇章，持續引領影像感測器的發展!
SONY 聲稱，採用 Exmor T 的 SONY XPERIA 1 V 智慧手機，表現能與全幅相機一較高下。
SONY XPERIA 1 V 全機中，只有 24mm 後鏡頭搭載 Exmor T，其他的鏡頭則使用 Exmor RS (堆疊式 CMOS)。
#3 高動態範圍 & 高低光性能
在 SONY 新聞稿內提到令人玩味的一段描述 (標記處)。
It is possible to shoot a noise resistant photo with a wider dynamic range that is equivalent to a full-frame camera.
意思說，Exmor T 可以拍攝具有寬廣動態範圍的抗雜訊照片，其效果相當於全幅相機。
參考一些樣本，照片確實相當漂亮。
很可惜，SONY 並沒提供 Exmor T 與 FF 相機的官方比較。
#4 Exmor T 真有這麼神?
SONY Xperia 1 V 的 Exmor T 感光元件，尺寸為 1/1.35"。
許多民眾都對 Sony 全新的雙層感光元件有一個共同的問題，Exmor T 真的能達到跟全片幅相機一樣好嗎?
請參考以下的感測器比例，1/1.35" 跟 35mm 全幅，兩者之面積差別相當大。
很遺憾，Sony 宣稱的 "噪音和動態範圍相當於全片幅相機”。網路上尚未有人對此進行真正的測試。
目前能找到的唯一比較影片，是由 DCfever 製作的。他們拿三星 S23 Ultra 的表現與 Xperia 1 V 進行了比較，結果是 Sony 明顯領先。
下面 Jason Vong 在 Twitter上的圖片顯示，Exmor T 夜視能力優於人眼!
SAR 站長表示: 「我肯定 Xperia 1 V 是目前任何智慧手機上最好的相機！而且很高興知道 Sony 始終領先於其他競爭者! 但我真的認為 Xperia 1V 很難與我的 Sony A7rV 表現媲美。我相信這個說法中有一些好的行銷「措辭」，有很多「星號」(未知/未揭露之意)。」
#f 結論
SONY 持續為 CMOS image sensor 帶來進步，Exmor T 感測器性能比以前更好是肯定的。
不過，實況上很難同意 Xperia 1V 能達到全幅機的表現。畢竟感測器大小真差很大，如何能突破物理上的極限?
在有利佐證出現前，最可能的情況是 SONY 新聞稿用了市場行銷的美麗用語。
未來 Exmor T 是否會發展為全幅相機感測器? 依照過去 Exmor R、Exmor RS 的發展軌跡，不能排除這種可能性。
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