空有专利始终不及成功商品化来得实际！索尼于中国上海新国际博览中心举行的 Vision China 2019（中国［上海］国际机器视觉展览会暨机器视觉技术及工业应用研讨会 2019）上，宣布成功开发新一代名为 Pregius S 层叠式 CMOS 感光元件，采用 Global Shutter 全域快门和背照式结构，最快会在今年夏季开始出货，率先应用在工业设备生产范畴上。如将来这批工业用感光元件能够加以改良和下放至一般消费市场，肯定可以巩固 Sony 在感光元件市场，以至是摄影界黑科技的领导地位。　

此次成功研发堆栈式全局快门传感器Pregius S，是一种新型CMOS图像传感器技术，采用索尼专有的全局快门功能和背照式像素结构，可提供无失真、高成像质量的照片，同时传感器本身还兼具小型化的特性。

图：新的传感器芯片横截面示意

由于不少大型工厂的生产线都需要用上高速摄影机代替人眼来检视生产线或加工中的产品，令生产过程得以高度自动化，故对感光元件撷取影像的能力自然较一般相机用家所要求的高得多。早在2015年，索尼旧有的 IMX253 系列 CMOS 感光元件本身已是用上全域快门设计，感够提供高达 36fps 全像素输出之余，可享受全域快门那零畸变的影像效果，可惜 IMX253 系列感光元件已产生时间较长，加上又并非用上背照式设计，故索尼自然有需要推出全新的 Pregius S堆栈式CMOS来取替旧有的Pregius系列。

从索尼的对比数据中可以了解到，采用新结构传感器捕获的图像对比传统传感器捕获的图像，成像区域大了1.7倍，帧率提高了约1.4倍（3帧→4帧），虽然全新的 Pregius S 感光元件的像素密度较Pregius系列的IMX253高，像素尺寸由 3.45 微米下解至 2.74 微米，但是感光元件的解像力却由1,200万像素上调70%至2,000万像素，而且感光能力与色彩表现与IMX253没有分别，令工业检测过程更为细致。

另外，由于Pregius S改用堆栈式设计，感光元件的数据走线和影像处理部分被置于光电二极管下方，令输出数据快旧有产品的2.4倍，同时由于封装体积变得更细小，Pregius S感光元件可以更为省电，效益更高。其他方面，新传感器的动态范围还将提升12%，对入射光角度的依赖性提高了约一倍。

图：传统传感器捕获的图像（左）与采用新结构传感器捕获的图像（右）

采用新结构传感器的主要特点：

  1）全局快门功能，背照式像素结构，可提供无失真、高成像质量的照片；

  2）通过堆栈式结构实现小型化和高性能。