这里先要解释两个名词, 一是CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), 即互补金属氧化物半导体, 在数字影像领域被称为一种感光元件. 数码相机成像的原理为: 光线透过镜头投射到感光元件表层, 光线被感光元件表层上滤镜分解成不同的色光, 色光被各滤镜相对应的感光单元感知, 并产生不同强度的模拟电流信号. 再由感光元件的电路将这些信号收集起来, 模拟信号通过数模转换器转换成为数字信号, 再由影像处理器对这些信号进行处理. 然后再被传输到存储卡上保存起来, 成为我们在手机相机中看到的图片. 所以感光元件越大, 成像效果相对就越好, 这也就是相机圈里流传的 '底大一级压死人' 的由来.
二是DRAM(Dynamic Random Access Memory), 即动态随机存取存储器. DRAM 只能将数据保持很短的时间. 为了保持数据, DRAM使用电容存储, 所以必须隔一段时间刷新一次, 如果存储单元没有被刷新, 存储的信息就会丢失. 常见的DRAM就是计算机的运行内存, 也就是我们常说的内存条. DRAM的作用对于计算机而言就是用于暂时存放CPU中的运算数据, 以及与硬盘等外部存储器交换的数据.
内嵌DRAM缓存的CMOS对于成像的帮助与在计算机中的作用类似, DRAM用于存储拍摄到的高速图像信息, 并以传感器接口的最佳速率输出. 通过DRAM缓存, 可以将CMOS的性能全部榨干, 解决了之前手机连拍速度不快, 视频画质不好, 视频帧数低等问题. 对用户带来最直观的提升就在于可以利用手机拍摄960fps的慢动作视频, 并且可以相应的减少在拍摄高速运动物体时所产生的果冻效应, 极大程度的提升了成像的效果.
而且不仅在视频方面, 对于拍摄一般的静态照片, DRAM的作用也很大. 具体到比如索尼IMX400这款全球首款内嵌DRAM缓存的CMOS影像传感器, 它可以在1/120秒内读取一张1930万像素的静态照片. 这意味着, 当你按下拍照按钮的那一瞬间, 手机的影像传感器CMOS就可以借助DRAM捕捉并缓存出多张图片, 并且在后台通过图像处理合成之后, 形成一张成像效果最好的照片. 早期的HDR照片也就是通过这个原理实现的, 通过拍摄一张过曝, 一张欠曝以及一张正常曝光的三张照片, 并将其合成取优, 达到最好的曝光效果. 在那时候, 由于没有DRAM缓存的帮助, 拍摄一张HDR照片需要很久的时间. 而现在, 借助DRAM的帮助, 拍摄HDR照片也更加的容易.
总之, 对于内嵌DRAM缓存的CMOS, 相当于实现了很多从无到有的功能, 相信随着科技的进步, 越来越多的手机会搭载类似的CMOS影像传感器. 分享慢动作视频, 拍摄更好效果的照片, 科技在不经意间改变着我们的生活.