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在 Android 手机的宣传稿中,我们经常能听到厂商宣传其所搭载的图像传感器型号,例如索尼 IMX***、三星 S5K***、豪威 OV**** 等。但在 iPhone 的宣传中,我们就不曾听过苹果声明 iPhone 使用的图像传感器型号,一般都是使用「传感器面积增大了百分之几」「像素更大更深」「全新的高速传感器」之类的比较模糊的用词,所以对于历代 iPhone 具体使用何种传感器,互联网上有诸多不能明确的信息。此文意在将我自己搜集到的相关信息进行梳理,试图考证它们的可靠性,为之后写作 iPhone 图像传感器进化打下基础。

首先给出我整理后的部分信息,点击图片可看原图,欢迎指正。

截自我的 Notion 页面

主要参考信源

互联网上关于 iPhone 图像传感器的信息参差不齐,大部分信息都没有给出出处,单纯引用某一信源难以有说服力,我综合了部分我比较认可的信源,各位可以自行甄别。

维基百科:Exmor

Exmor 是索尼公司应用在其部分 CMOS 图像传感器上的技术名称。维基百科上的 Exmor 词条收集整理了大量索尼 Exmor 图像传感器及其使用的机型,使用 Ctrl+F 可快速搜索 iPhone 关键词。我将其整理如下表。

Model numberNumber of effective pixelsSensor size (diagonal)Pixel sizeSubpixel layoutUtilizing devices
IMX1453264 x 2448 8Mp5.68 mm (1/3.2")1.40 μmRGBiPhone 4s
iPhone 5
iPhone 5c
Model number像素传感器尺寸(对角线)像素尺寸子像素排列相位对焦发布时间使用的设备
IMX145-derived3264 x 2448 8Mp6.12 mm (1/2.94")1.50 μmRGB  iPhone 5s
IMX145-derived with PDAF3264 x 2448 8Mp6.12 mm (1/2.94")1.50 μmRGBYesSeptember 2014iPhone 6/6+
IMX3154032 x 3024 12.2Mp6.15 mm (1/2.93")1.22 μmRGBYesSeptember 2015iPhone 6S/6S+
iPhone SE(2016)
iPhone 7/7+ (主摄)
iPhone 8/8+ (主摄)
iPhone X (主摄)
iPhone SE (2020)
IMX3564032 x 3024 12.2Mp(1/3.4")1.0 μm   iPhone 11 Pro/11 Pro Max(长焦)
IMX3724032 x 3024 12.2Mp(1/3.4")1.0 μm   iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max(超广角)
iPhone 12/12 mini/12 Pro/12 Pro Max(超广角)
IMX5034032 x 3024 12.2Mp7.06 mm (1/2.55")1.40 μmRGBYes(Dual Pixel) iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max(主摄)
iPhone 12/12 mini/12 Pro/12 Pro Max(主摄)
IMX5144032 x 3024 12.2Mp(1/3.6")1.0 μmRGB  iPhone 12/12 mini/12 Pro/12 Pro Max(前摄)
iPhone 13/13 mini/13 Pro/13 Pro Max(前摄)
IMX6034032 x 3024 12.2Mp 1.70 μmRGBYes(Dual Pixel) Phone 12 Pro Max(主摄)
iPhone 13/13 mini(主摄)
IMX6134032 x 3024 12.2Mp(1/3.6")1.0 μmRGBYes iPhone 12 Pro/12 Pro Max (长焦)
IMX7034032 x 3024 12.2Mp(1/1.65")1.90 μmRGBYes(Dual Pixel)September 2021iPhone 13 Pro/13 Pro Max(主摄)
iPhone 14/14 Plus(主摄)
IMX7134032 x 3024 12.2Mp(1/3.4")1.0 μmRGBYes iPhone 13 Pro/13 Pro Max(长焦)
IMX7724032 x 3024 12.2Mp(1/3.4")1.0 μmRGB  iPhone 13/13 mini/13 Pro/13 Pro Max(超广角)

Techinsights、Chipworks 和 iFixit

Techinsights 及 Chipworks 是具有芯片级拆解报告的市场分析咨询公司,由于 Apple 不主动公开 iPhone 传感器相关信息,大量的信息均需要进行芯片级拆解确定,所以在这个过程中大量查阅了 Techinsights 及 Chipworks 的相关内容。两家公司已在 2014 年合并,现为 Techinsights。Techinsights 及过去的 Chipworks 的深度分析均需以公司名义订阅购买,所以我只能访问他们的公开文章,未能获取全部信息,所以又额外参考了另一家以拆解闻名的 iFixit 的相关内容。

微博用户:@天天座萝世、@肥威

微博用户 @天天座萝世 和 @肥威 是数码博主,他们通过读取 iPhone 运行日志的方式获取了 iPhone Xs、11、12、13、14 这五代 iPhone 图像传感器的型号,并且被国外网站引用,iPhone Xs 之后的 iPhone 图像传感器型号如此确定,全赖他们的功劳。

iPhone Camera History

http://camera-wiki.org/ 上的 IPhone camera history 页面提供了 iPhone 早期使用 Aptina、Omnivision 传感器的信息,引用如下——

iPhone camera history

Image Sensors World

Image Sensors World 是国外一个发布有关图像传感器信息的个人博客(应该是个人?),因为 Chipworks 的域名已经合并到 Techinsights,所以不方便找到 Chipworks 过去有关 iPhone 的信息,直接在互联网搜索无法查到。所幸 Image Sensors World 上会引用 Chipworks 的信源,通过互联网存档可以找到过去的页面。

iPhone’s Cameras – What’s Coming in the iPhone 6?

在 iPhone 6 发布之前,Chipworks 曾经发表过一篇文章《iPhone’s Cameras – What’s Coming in the iPhone 6?》,在此文中回顾了 iPhone 初代至 iPhone 5s 的摄像头。最初两代 iPhone 使用的是当时还在美光旗下的 APtina 的图像传感器。iPhone 3GS 和 iPhone 4 则换用了 OmniVision 的传感器,其中 iPhone 4 上首度引入了背照式 CMOS。从 iPhone 4s 开始则是我们现在比较熟悉的 Sony Exmor R/RS 背照式/堆栈式 CMOS 的时代。

Chipworks:iPhone’s Cameras – What’s Coming in the iPhone 6?

而在前置摄像头方面,iPhone 4 至 iPhone 5s 这5款机型都是采用 OmniVision 的传感器,同样经历了前照到背照到变革(前三代 iPhone 没有前置摄像头)。

Chipworks:iPhone’s Cameras – What’s Coming in the iPhone 6?

相似内容的图片,Techinsights 在 2017 年 iPhone 8 发布之前也曾在《Ten years of iPhone camera》一文中更新后使用。

Techinsights:Ten years of iPhone camera

有了大致的方向后,我们逐一来确认一下历代 iPhone 的图像传感器。

细数历代 iPhone 图像传感器

编者注:如传感器型号非百分百确认,则会在传感器名称末尾标注 [?]

2007 初代 iPhone

主摄:Aptina MT9D112 2M 1/4 2.2um 前照式 CMOS(MI2010)

初代 iPhone 发布后,关于它后置 200 万像素摄像头使用的是哪一家公司的传感器有很多讨论。在 iFixit 《iPhone 1st Generation Teardown》(初代 iPhone 拆解)中,iFixit 提到 07 年 3月 5 日,Micron 美光公司的 Giuseppe Vecchio 告诉记者,初代 iPhone 使用来自 Micron 制造的 COMS 图像传感器。具体型号是 MT9D112,内部代码 K15A/MI-SOC2020(MI 即 Micron Image,美光图像)。参数为 200 万像素,1/4 英寸,单位像素尺寸 2.2um,前照式 CMOS。

iFixit 《iPhone 1st Generation Teardown》

2008 iPhone 3G

主摄:Aptina MT9D112 2M 1/4 2.2um 前照式 CMOS

IPhone camera history 页面纪录了 iPhone 3G 的图像传感器同样是 Aptina MT9D112。而在 Tech news 这一网站的互联网存档中,我找到一名网友发布的博文,他使用热风枪将镜头模组进行拆卸,最终确认 iPhone 3G 使用的也是 Aptina MT9D112。

Tech news:iPhone camera dissection

同时,在 Die Ideenecke 上,有网友发布了更多关于 iPhone 3G 相机(也是 iPhone 初代相机)的细节。

2009 iPhone 3GS

主摄:OmniVision OV3650 3.1M 1/4 1.75um 前照式 CMOS [?]

iPhone 3GS 不再使用 Aptina 的传感器,而是换成了 OmniVision。其中一个考量是 OmniVision 的传感器支持自动对焦,而前两代使用 Aptina 传感器的 iPhone 均为固定焦点,不支持自动对焦。

在国外的 photo.stackexchange.com 网站上,我看到国外网友关于 iPhone 3GS/4 传感器的讨论,其中提到 iPhone 3GS 使用的是 OV3650 或者相似型号的传感器。而在 Flicker 网站上,有 iPhone 3GS 所拍摄的照片图集以《iPhone 3GS OV3650》命名。之后我又在郭明錤对 iPhone 5 的预测中找到了他发布的一张有关 iPhone 摄像头的表格,其中 iPhone 3GS 的图像传感器记录为 OV3650。

郭明錤 iPhone 5 预测

OV3650 的传感器尺寸和 Aptina MT9D112 一致,同为 1/4 英寸。得益于更先进的工艺,像素尺寸缩小到 1.75um,在同样的面积下拥有了 300 万像素的分辨率(比前两代 iPhone 高 50%)。相比前代最大的进步还是在支持自动对焦上。

2010 iPhone 4

主摄:OmniVision OV5650 5M 1/3.2 1.75um 背照式 CMOS

Techinsights 在 iPhone 4 的拆解中,通过检查图像传感器封装并将芯片照片和规格与他们的芯片图像库进行比较,最终将全新的 400 万像素图像传感器确定为具有背照技术的 Omnivision OV5650。

Techinsights iPhone 4 teardown

OV5650 传感器尺寸为 1/3.2 英寸,面积相比前三代 iPhone 大了一半还多,像素也达到 500 万。最重要的是采用了划时代的背照技术,提供了更高的图像质量。

前摄:OmniVision OV7739 0.3M 1/7 3.0um 前照式 CMOS [?]

iPhone 4 同时是第一款具有前置摄像头的 iPhone。不过搭载的是专为进行 VGA 画质视频通话的 30 万像素的传感器,技术上仍然是前照式。在郭明錤对 iPhone 5 的预测中所发布的表格中,将这款传感器记录为 OV7739,尺寸为 1/7 英寸,3.0um 像素尺寸。型号信息不一定正确,但参数应该是比较符合的(这张表格将 iPhone 4s 上的 IMX145 记录成 IMX105,不知是何缘故,所以没有第一手信源难以确定该信息的准确性)。

郭明錤 iPhone 5 预测

2011 iPhone 4s

主摄:Sony IMX145 8M 1/3.2 1.4um 背照式 CMOS

从 iPhone 4s 开始,Apple 开始转向 Sony 制造的图像传感器,同时开启了 Sony 在图像传感器市场的制霸之路。在 Chipworks 的拆解中,他们发现 iPhone 4s 所使用的 800 万像素传感器上印有 Sony MM145 字样,确认传感器型号为 Sony IMX145。在维持和 iPhone 4 上一样的 1/3.2 英寸传感器尺寸的情况下,再次缩小了像素尺寸,达到 1.4um,像素量升级到 800 万。

Chipworks iPhone 4s teardown

前摄:OmniVision OV7736 0.3M 1/7 3.0um 前照式 CMOS [?]

仍然是一款 VGA 图像传感器,参数信息与 iPhone 4 上的一致,具体型号参考自郭明錤对 iPhone 5 的预测中所发布的表格,准确性未知。

郭明錤 iPhone 5 预测

2012 iPhone 5

主摄:Sony IMX145 8M 1/3.2 1.4um 背照式 CMOS

自 iPhone 5 这一代开始,我就没有在公开资料中查到类似 iPhone 上使用的 Sony 传感器带有型号的拆解图,例如 Chipworks 的拆解中显示传感器上仅有 Sony 标志,不带有上一代的“MM145”型号信息。如今可以查到的信息均认为 iPhone 5 上使用的仍然是 4s 上的同一款 IMX145。发布会上也没有说采用了新一代图像传感器。(一般采用了新图像传感器,发布会上都会提到)

Chipworks iPhone 5 teardown

前摄:OmniVision OV2C3B8E 1.2M 1/6 1.75um 背照式CMOS

Chipworks 拆解中显示 iPhone 5 的前置摄像头采用的是 OmniVision 的传感器,印有 OV2C3B8E 标记,具体对应型号不知。发布会上说到这是一颗背照式传感器,像素量达到 120 万,不再是 VGA 画质。传感器尺寸 1/6 英寸,单像素 1.75um。

Chipworks iPhone 5 teardown

2013 iPhone 5c

主摄:Sony IMX145 8M 1/3.2 1.4um 背照式 CMOS

iPhone 5c 并没有使用 5s 上的新一代堆栈式 CIS,而是沿用了 5 上的 IMX145。

前摄:OmniVision OV2E0BNN 1.2M 1.9um 背照式 CMOS

Chipworks 的 iPad Air 拆解中提到,iPad Air 上的前摄标记为 OV2E0BNN,与 5c/5s 相同。

Chipworks iPad Air teardown

关于像素尺寸,Chipworks 的报告显示是 1.9um,但是在 iPhone 5c 的发布会上,Apple 的幻灯片显示的是 1.9um,官网介绍中也提到是「更大的单个像素尺寸」。我无法判断到底是 1.75um 还是 1.9um,暂时是取 Apple 自己的说法,记为 1.9um,欢迎更有真知灼见者不吝赐教。

iPhone 5c 发布会

2013 iPhone 5s

主摄:Sony IMX145-derived 8M 1/2.94 1.50um 堆栈式 CMOS

iPhone 5s 上采用了面积更大的图像传感器,单像素尺寸更大,像素量不变。Chipworks 的拆解显示它是 Sony 的堆栈式 CIS(CMOS 图像传感器)。目前各网站均将它显示为 IMX145-derived(IMX145 衍生款),这是 iPhone 上的第一款堆栈式 CIS。

Chipworks iPhone 5s teardown

前摄:OmniVision OV2E0BNN 1.2M 1.9um 背照式 CMOS

我在公开资料中没有直接查到 iPhone 5s 前置摄像头传感器的信息,不过在 Chipworks 和 Techinsights 2016 年的 iPhone SE 的拆解中,他们提到上一次见到 iPhone SE 的前置摄像头传感器是在 iPhone 5s 上,从而确认 iPhone 5s 使用的前摄传感器和 SE 是同一款,来自 OmniVision,标记 OV2E0BNN(具体对应型号不知),120 万像素,1.75um 单像素尺寸,传感器尺寸没查到。

Techinsights iPhone SE teardown

iPhone 5s 的前摄传感器与 5c 是同一款,所以其单像素尺寸有两种说话,暂取 Apple 所说的 1.9um。

2014 iPhone 6/6 Plus

主摄:Sony IMX145-derived with PDAF 8M 1/2.94 1.50um 堆栈式 CMOS

iPhone 6 在 CIS 上的最大变化是通过加入掩蔽式像素作为专用的 PDAF 像素,即相位对焦像素,Apple 称之为 Focus Pixel(对焦像素)。在 Chipworks 的拆解中,确认传感器仍然是 Sony 堆栈式 CIS,通过在部分原本绿色滤光镜处设置掩蔽 PDAF,声称比上一代提高了 2 倍自动对焦速度。传感器尺寸与单像素尺寸、像素量均与 iPhone 5s 保持一致,现在普遍将其称为 IMX145-derived with PDAF。

Chipworks iPhone 6 teardown

前摄:Sony 1.2M 1.12um 堆栈式 CMOS

Chipworks 的拆解显示,iPhone 6 这一代的前置摄像头同样来自 Sony,更新为堆栈式设计。其色彩滤色镜排列并非传统的拜耳阵列,而是我们现在比较熟知的 Quad Bayer 排列,也就是四合一阵列,其实际像素量约为 500 万,四合一输出后为 120 万像素,并且它并没有输出 500 万像素的选项,强制输出为 120 万。Chipworks 拆解显示其像素尺寸为 2.2um,但这实际上是四合一后的像素尺寸,实际的单像素尺寸应该约为 1.12um。

Chipworks iPhone 6 teardown

至于为何要在 iPhone 6 上采用 Quad Bayer 排列,应该是为了实现单帧 HDR。在 iPhone 6 的发布会上是这样介绍前置摄像头的:

这个新的 FaceTime 高清传感器可以拍出很酷的照片,可以拍出 Single-shot HDR 照片,拍摄一张照片,不是两张,使前景和背景的曝光度都非常好。现在也能用 FaceTime 镜头拍摄出 HDR 视频。

传统的拜耳阵列拍摄 HDR 使用的是包围曝光多帧合成,Quad Bayer 阵列同色像素一分为四,可以在单次曝光下使四个像素进行不同程度的曝光,然后进行合成,以实现单帧 HDR。

iPhone 6 官网介绍

2015 iPhone 6s/6s Plus

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

iPhone 6s 这一代换用了全新的 1200 万像素的堆栈式 CIS,但是传感器尺寸与上一代基本保持不变,单像素面积来到 1.22um,同时引入了深槽隔离技术(DTI)。在 Chipworks 的 iPhone 6s 拆解报告中给出了传感器的更多信息,前后摄均使用 Sony 的堆栈式 CIS。现在各网站均显示 iPhone 6s 上使用的传感器型号是 IMX315,但我始终没有找到 IMX315 的出处。

Chipworks iPhone 6s report

前摄:Sony 5M 1.12um 堆栈式 CMOS

iPhone 6s 的前摄同样提升了像素量,达到 500 万像素,单像素尺寸与主摄上的一致,同为 1.12um。根据 Chipworks 的拆解报告,其仍然是 Quad Bayer 排列,但这次不再默认输出 120 万像素的照片,而是输出 500 万像素,也没有输出 120 万像素的选项。

Chipworks iPhone 6s report

2016 iPhone SE

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

Techinsights 的拆解显示,iPhone SE 使用的是 6/6+ 上的同款传感器——Sony IMX315。

Techinsights iPhone SE teardown

前摄:OmniVision OV2E0BNN 1.2M 1.9um 背照式 CMOS

SE 的前摄沿用 5s 上的同款 OmniVision OV2E0BNN,120 万像素,1.75um 像素尺寸。单像素尺寸采用 Apple 的说法,暂取 1.9um。

Techinsights iPhone SE teardown

2016 iPhone 7/7 Plus

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

iPhone 7 的发布会上,Apple 声称「采用了全新的高像素传感器,大像素,速度快了 60%,节能提高了 30%」,现在普遍认为其是 iPhone 6 上的 IMX315 的小改款,主要提高了速度和能效,类似 4s 和 5/5c 之间使用同型号传感器的关系。

Techinsights iPhone 7 teardown

长焦(7 Plus):Sony 12M 1/3.4 1.0um 堆栈式 CMOS

iPhone 7 Plus 上首次出现了 iPhone 上的后置双摄设计,采用的是一颗 1200 万像素的长焦摄像头。其镜头实际焦距为 6.6mm,等效焦距约为 56mm,计算裁切因子得出其传感器尺寸约为 1/3.4",与之后几代的 iPhone 长焦传感器尺寸一致,在像素量一致的前提下其单像素尺寸为 1.0um。

Techinsights 在其《A Survey of Enabling Technologies in Successful Consumer Digital Imaging Products (Part 1: PDAF)》中提到 iPhone 7 Plus 中的长焦传感器使用的是索尼的 Exmor RS 芯片,并且使用了 1X2 OCL 相位对焦,而非 iPhone 上常见的掩蔽式 PDAF。

最近,人们发现索尼的背照芯片使用了一种新型 PDAF 系统,其可以说是无损的。Apple iPhone 7 Plus 中的 1.0um 世代的 Exmor RS 芯片(长焦)在选定的绿蓝色滤镜行(green-blue rows)中的八个像素对中的两个上使用了 1x2 微透镜结构。宽微透镜覆盖拜耳排列的一个绿色滤镜,并在相邻的蓝色滤镜处使用一个绿色替代滤镜。8x8 块中 64 个像素中的两个使用这种透镜结构,这些块分布在约 95% 的有源像素阵列中。

Techinsights《A Survey of Enabling Technologies in Successful Consumer Digital Imaging Products (Part 1: PDAF)》

 

前摄:Sony 7M 1.0um 堆栈式 CMOS

Chipworks 的拆解显示前摄传感器仍然是 Sony 的堆栈式 CIS,像素量再一次升级,达到 700 万。像素尺寸第一次来到 1.0um,之后的 iPhone 前摄(包括非主摄)像素尺寸均保持在 1.0um。Chipworks 指出其采用的是传统拜耳阵列滤镜。

Chipworks iPhone 7 teardown

2017 iPhone 8/8 Plus、iPhone X

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

在 iPhone 8 系列的发布会上,Apple 声称「它拥有全新的更大更快的 1200 万像素传感器,光线多出 83%,效率也提高了,有更深层次的像素和全新色彩滤镜」「iPhone 8 Plus的双镜头中含有两个全新传感器」,现在网上各信息均显示 iPhone 8 系列使用的仍然是 IMX315,我未能找到该信息的出处。

Techinsights 的数据显示,8 这一代的主摄的 Die size 为 32.8mm^2,比 7 这一代的 32.3mm^2 要大,但应该不是指 Die size 更大。当然即使是型号相同,工艺上也是有改进,采用了新型的 PDAF 像素排列(从配对转向共享),堆栈层之间不在使用硅通孔(through silicon via)的方式连接,而是首次使用了混合键合(hybrid bonding)的方式。

Techinsights iPhone 8 Plus teardown

关于像素尺寸,iFixit 的拆解写道:「iPhone 8 上的传感器比 iPhone 7 要来得大,但依旧是 12MP 像素。这意味着单个像素大小更大,这可以获得更大的进光量,更丰富的色彩以及更少的噪点」,而 Techinsights 则写道:「我们可以确认 1.22µm 像素尺寸」。iFixit 可能是直接引用了 Apple 的说法,但 Techinsights 的说法则与 Apple 的说法相悖,这都要怪 Apple 老是喜欢用一些「更大」「更快」之类的词汇,而不清楚讲明白,这一点上我还是倾向 Techinsights。

iFixit iPhone 8 teardown
Techinsights iPhone 8 Plus teardown

长焦(8 Plus/X):Sony 12M 1/3.4 1.0um 堆栈式 CMOS [?]

我找不到 iPhone 8 Plus 和 iPhone X 上的长焦传感器的信息。但是 Techinsights 的拆解明确指出是来自 Sony 的传感器,1.0um 像素尺寸,混合键合(hybrid bonding)。基本参数与 iPhone 7 Plus 的长焦一致,未知是否是同一传感器。

Techinsights iPhone 8 Plus teardown

前摄:Sony 7M 1.0um 堆栈式 CMOS

Techinsights 关于 iPhone X 拆解的表格显示这一代 iPhone 前摄传感器仍然来自 Sony,700 万像素,1.0um 像素尺寸。

Techinsights iPhone X teardown

2018 iPhone Xs/Xs Max/Xr

主摄:Sony IMX403 12M 1/2.55 1.4um 堆栈式 CMOS

iPhone Xs/Xs Max/Xr 采用了同一款全新的,更大更深像素的传感器。整个传感器的 Die size 达到 40.6mm^2(iPhone 8/X 一代是 32.8mm^2)。像素尺寸相对前代的 1.22 um 提升到 1.4 um,开始了 iPhone 主摄像素尺寸的扩大之路。用于 PDAF 的像素密度则进一步提高。

Techinsights iPhone Xs Max teardown

微博数码博主 @天天座萝世(当时昵称是 @宇多田圣人惠)在其微博发布其获取的 iPhone Xs 的日志信息,后其又发文说「实锤了 IMX356 是 XS 的长焦 sensor(然而有何卯月?)」,从而确定了 IMX403 是主摄传感器,IMX414 应该是前摄的传感器。

长焦(Xs/Xs Max):Sony IMX356 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS [?]

发布会上没有提这一代的长焦传感器是新一代,所以有可能 8 Plus 一代使用的也是 IMX356,当然只是我的猜测,没有证据。

前摄:Sony IMX414 7M 1um 堆栈式 CMOS [?]

403 是主摄,356 是长焦,那么 414 应该就是前摄了。当然其也有可能是 FaceID 上的 ToF 的传感器,但 iPhone 上的 FaceID 使用的 ToF 传感器似乎一直都是来自意法半导体,故而我认为 IMX414 是前摄的传感器。700 万像素,单像素应该还是 1.0um(我推测)。大概率 Xr 上使用的也是同一款传感器,Apple 似乎不曾在前摄上对同一代机型进行区分(5s/5c 使用的是同一款前摄传感器)。

天天座萝世微博

2019 iPhone 11/11 Pro/11 Pro Max

主摄:Sony IMX503 12M 1/2.55 1.4um 堆栈式 CMOS

@天天座萝世 的微博在 iPhone 12 一代的传感器比较中给出了 11 Pro Max 的传感器读取信息,该数据亦被国外网站,如 reameizu(日本数码网站),现在网上所找到的 11 这一代的传感器信息都与他披露的一致。主摄采用了同尺寸同像素量同像素尺寸的新型号——IMX503。

天天座萝世微博

超广角:Sony IMX372 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

iPhone 首次引入超广角摄像头,采用的是 Sony IMX372,1200 万像素,1/3.4 英寸,1.0um 单像素。

长焦(Pro/Pro Max):Sony IMX356 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

长焦沿用的是上一代的 IMX356。

前摄:Sony IMX343 12M 1/3.6 1um 堆栈式 CMOS

前摄升级到了 1200 万像素,型号是 IMX343,1/3.6 英寸,仍然是 1.0um 单像素。

2020 iPhone SE(第二代)

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

第二代 SE 沿用了 iPhone 8 上的大量零配件,主摄仍然为 IMX315。

iFixit iPhone SE 2020 teardown

前摄:Sony 7M 1.0um 堆栈式 CMOS [?]

前摄应该也是沿用了 8 上的传感器。

2020 iPhone 12/12 mini/12 Pro

主摄:Sony IMX503 12M 1/2.55 1.4um 堆栈式 CMOS

12 这一代 12/12 mini/12 Pro 三者使用的是同一款主摄传感器,沿用了 11 上的 IMX503。

天天座萝世微博

超广角:Sony IMX372 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

超广角也是沿用自 11 上的 IMX372。

长焦(12 Pro):Sony IMX356 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

12 Pro 上的长焦传感器仍然沿用 Xs 上的 IMX356。

天天座萝世微博

前摄:Sony IMX514 12M 1/3.6 1um 堆栈式 CMOS

前摄换用了新型号——IMX514,基本参数与上一代 IMX343 一致。

2020 iPhone 12 Pro Max

主摄:Sony IMX603 12M 1/1.88 1.7um 堆栈式 CMOS

12 Pro Max 采用与 12/12 mini/12 Pro 不同的主摄传感器,尺寸更大,达到 1/1.88 英寸,单像素尺寸 1.7um。并且搭载了传感器位移式防抖,不同于之前采用的镜头光学防抖,拥有更好的防抖效果。

天天座萝世微博

长焦:Sony IMX613 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

长焦也使用了全新型号 IMX613。维基百科/Exmor 页面显示的传感器尺寸是 1/3.6 英寸,但是在 DxO 显示其传感器尺寸为 1/3.4,根据其等效焦距的关系,我个人比较倾向于其传感器尺寸为 1/3.4。

超广角:Sony IMX372 12.2M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

超广角仍然是 IMX372。

前摄:Sony IMX514 12M 1/3.6 1um 堆栈式CMOS

iPhone 12 全系前摄统一使用 IMX514。

2021 iPhone 13/13 mini

主摄:Sony IMX603 12M 1/1.88 1.7um 堆栈式 CMOS

iPhone 13/13 mini 主摄传感器沿用 12 Pro Max 上的 IMX603。

超广角:Sony IMX772 12M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS [?]

超广角使用了新型号传感器 IMX772,基本参数与上一代的 IMX372 一致。

关于 iPhone 13 的超广角是否是新一代的 IMX772 有争议,因为 13 Pro/13 Pro Max 上的 IMX772 是具备自动对焦的,而且是掩蔽式 PDAF,而 13/13 mini 的超广角镜头是不具备自动对焦的,照这一点来看两者的传感器应该并非同一款,所以也有部分网站认为 13 的超广角传感器型号仍然是 12 上的 IMX372。但大部分信息均显示 13 的超广角传感器型号与 Pro 一致,例如维基百科就是如此。

在此给出我个人的看法,仅供参考。

iPhone 13 的发布顺序早于 13 Pro,在介绍 13 的时候有提到超广角是「New, Faster Sensor」,而在 13 Pro 的介绍中并未再说到超广角传感器,而是重点介绍镜头设计支持微距。而在官网的介绍页面,两者使用的都是「Faster Sensor」,13 Pro 配备了全新的自动对焦系统。故而可以认为 13、13 Pro 的超广角传感器基本应该是一致的,区别在于 13 Pro 的使用了少数掩蔽式 PDAF 像素,13 应该没有(应该不至于设置了却不启用)。当然型号本身并不重要,主要是 13 系的超广角传感器比 12 系的提高了速度,13 Pro 增加了掩蔽式PDAF。

iPhone 13 发布会

摄:Sony IMX514 12M 1/3.6 1um 堆栈式 CMOS

前摄沿用 12 上的 IMX514。

2021 iPhone 13 Pro/13 Pro Max

主摄:Sony IMX703 12M 1/1.65 1.9um 堆栈式 CMOS

13 Pro/13 Pro Max 上的主摄尺寸进一步增大,达到 1/1.65 英寸,像素量不变的情况下单像素尺寸来到了 1.9um。

天天座萝世微博

长焦:Sony IMX713 12M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

长焦也是新型号的传感器 IMX713,基本参数与上一代的 IMX613 一致。

超广角:Sony IMX772 12M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

超广角 13 全系通用 IMX772。

前摄:Sony IMX514 12M 1/3.6 1um 堆栈式 CMOS

前摄沿用 12 上的 IMX514。

2022 iPhone SE(第三代)

主摄:Sony IMX315 12.2M 1/2.93 1.22um 堆栈式 CMOS

我没有找到 iPhone SE 上所使用的图像传感器的相关信息,不知道它是否沿用前代 iPhone 的传感器。普遍认为它可能使用的仍然是 iPhone 8 上的 IMX315,但没有信源佐证。

前摄:Sony 7M 1.0um 堆栈式 CMOS [?]

2022 iPhone 14/14 plus

主摄:Sony IMX703 12M 1/1.65 1.9um 堆栈式 CMOS

维基百科的 Exmor 词条显示,iPhone 14/14 plus 的主摄传感器为 13 Pro/13 Pro Max 上同款的 IMX703,这也符合最近几年新一代 iPhone 非 Pro 款沿用上一代 Pro 机型的主摄传感器的趋势。

维基百科

前摄:Sony IMX714 12M 1/3.6 1.0um 堆栈式 CMOS

iPhone 14 的前摄大概率和 14 Pro/Max 上的一致,为 IMX714,基本参数同上一代,增加了掩蔽式相位对焦像素。

2022 iPhone 14 Pro/14 Pro Max

主摄:Sony IMX803 48M 1/1.28 1.22um QuadBayer 堆栈式 CMOS

根据微博数码博主 @肥威 读取 iPhone 14 Pro Max 的信息显示,iPhone 14 Pro Max 的主摄型号为 IMX803。 14 Pro 上使用的图像传感器应与 14 Pro Max 一致。

肥威微博

根据 Techinsights 的《Apple iPhone 14 图像传感器初步分析》,这款 4800 万像素的 QuadBayer 排列的图像传感器并未使用 2x2 OCL(四个 QuadBayer 像素共用一个微透镜),仍然是 iPhone 主摄上一贯的掩蔽式 PDAF + 双光电二极管结构。

Apple iPhone 13 Pro/Max vs iPhone 14 Pro/Max Main Rear Camera CIS Dies
Techinsights《Apple's newest iPhone Three Camera System is "Cam-packed"》

关于 IMX803 的传感器尺寸,一说是 1/1.28,一说是 1/1.3,我尚未确认,欢迎各位分享相关信息予以指正。

长焦:Sony IMX713 12M 1/3.4 1um 堆栈式 CMOS

长焦沿用 13 Pro 一代的 IMX713。

超广角:Sony IMX633 12M 1/2.55 1.4um 堆栈式 CMOS

14 Pro/14 Pro Max 换用了全新的更大尺寸的传感器(1/2.55),型号为 IMX633。像素量保持 1200 万,故而像素尺寸增加到 1.4um,是 iPhone 长焦/超广角图像传感器首次使用非 1.0um 尺寸的像素。

Apple iPhone 13 Pro/Max vs iPhone 14 Pro/Max Ultrawide Rear Camera CIS Dies
Techinsights《Apple's newest iPhone Three Camera System is "Cam-packed"》

前摄:Sony IMX714 12M 1/3.6 1.0um 堆栈式 CMOS

前摄传感器型号为 IMX714,基本参数不变,新增了掩蔽式相位自动对焦功能。

Techinsights《Apple's newest iPhone Three Camera System is "Cam-packed"》

小结

一款优秀的图像传感器对于影像的作用不言而喻,相机所能实现的功能、画质都与图像传感器息息相关。由于 Apple 并不主动披露 iPhone 传感器的详细信息,基本都是 Sony 定制,所以在 Sony 网站上也找不到相关的内容。相较于三星、豪威,Sony 在产品信息的宣传上是比较匮乏的。因为信息散落不全,所以互联网上也比较少从图像传感器的角度去观察 iPhone 相机的变化。

我个人在查找整理这些信息的过程中,获取了很多以前没有看过、了解的知识,收益颇丰。如果读完本篇的你对相关的内容也感兴趣的话,可以关注我接下来的动态,应该会写一篇 iPhone 上的图像传感器发展。下一篇文章再见吧。

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