三星能否凭借三层堆叠式传感器重返手机影像传感器巅峰？

三星能否凭借三层堆叠式传感器重返手机影像传感器巅峰？近年来，手机旗舰传感器的市场似乎被索尼牢牢掌控。苹果、华为、OPPO等主流品牌旗舰手机的主摄和长焦镜头，大多采用索尼的传感器

三星能否凭借三层堆叠式传感器重返手机影像传感器巅峰？

近年来，手机旗舰传感器的市场似乎被索尼牢牢掌控。苹果、华为、OPPO等主流品牌旗舰手机的主摄和长焦镜头，大多采用索尼的传感器。虽然三星在2024年凭借荣耀和vivo的两款超大底2亿像素潜望式长焦镜头短暂闪亮，但这与2020年到2022年间，国产影像旗舰争相首发三星超大底传感器的盛况相比，显得有些黯淡。 许多厂商在尝鲜之后，又将主摄和长焦等主力焦段的传感器方案回归索尼，形成了明显的“退烧”趋势。

然而，三星半导体并没有放弃手机影像市场这块肥肉。据X平台爆料博主@Jukanlosreve透露，三星半导体正在为苹果开发一款全新的影像传感器，该传感器采用三层堆叠式技术，性能有望超越索尼的Exmor RS系列。如果成功打入“果链”，这将极有可能改变苹果“All in SONY”的现状，并帮助三星重回旗舰传感器领域的高峰。

那么，三星采用三层堆叠式工艺“讨好”苹果，能否帮助其重回手机旗舰传感器市场的主流舞台呢？让我们深入探讨索尼和三星在堆叠式传感器技术上的不同策略。

都是堆叠式，索尼主攻画质，三星主攻抓拍

2021年，索尼半导体解决方案公司宣布成功开发全球首个双层晶体管像素堆叠式CMOS图像传感器技术。这项技术通过堆叠技术将CMOS图像传感器的饱和信号量提升至约2倍，从而获得更高的动态范围和信噪比。OPPO Find N3和第二代NIO Phone都搭载了基于该技术开发的LYT-T808传感器（1/1.43英寸）。尽管感光面积仅为IMX989的一半左右，但OPPO宣称其极限感光能力与IMX989不相上下，同时镜头模组的体积和厚度也得到了有效控制。

与索尼不同，三星的堆叠式传感器策略另辟蹊径。据@Jukanlosreve爆料，三星采用名为“PD-TR-Logic配置”的三层堆叠式传感器，将影像传感器、负责计算的逻辑电路和DRAM缓存通过TSV硅通孔工艺整合在一起，形成“三明治”式结构。三星宣称这种设计在综合性能上将超越索尼的Exmor RS系列。

传统CMOS传感器、逻辑电路和DRAM集成在同一芯片的不同位置，这不仅占用更多芯片面积，也会延长像素值传输距离，从而影响成像速度和图像处理速度，导致抓拍模糊、相册预览卡顿等问题。三层堆叠式设计有效解决了这些问题，通过缩短像素值传输距离，提升抓拍和成像速度。

值得一提的是，索尼早在2017年初就发布了采用三层堆叠式工艺的IMX400传感器，并将其应用于Xperia XZ Premium和Xperia XZ s。IMX400实现了高达960fps的高速摄录，能够在1/120秒内读取1930万像素的静止图像，速度是当时传统产品的4倍。然而，近年来采用这种技术的手机CMOS却少之又少，主要原因在于其工艺复杂且成本高昂。

小雷认为，三层堆叠式CMOS传感器是一项实质性的升级。一方面，手机用户对捕捉精彩瞬间的需求日益增长；另一方面，AI计算摄影的兴起使得算法占据主导地位，计算量也随之增加。用户自然希望减少照片处理的等待时间。智能手机内部空间有限，无法与专业相机在传感器画幅上竞争，过大的画幅还会导致手机厚度增加。无论是索尼的双层堆叠像素传感器还是三星的三层堆叠式传感器，都在为手机轻量化高质量拍摄提供新的思路。然而，这些技术创新能否得到主机厂商的广泛青睐，仍然是一个疑问。

AI解决抓拍难题，堆叠式硬件来晚了吗？

智能手机与专业相机有着本质的区别。轻量化的日常拍摄体验成为众多厂商关注的焦点。决定手机影像能力下限的，往往是用户“抬手即拍”的瞬间体验。2024年，“抓拍”成为手机影像体验的关键词。

与专业的拍摄流程不同，手机用户的普遍诉求是“随手拍”，他们往往忽略光线条件和构图等因素，只求快速获得一张观感良好的照片。这对于手机厂商来说是一个巨大的挑战，尤其是在抓拍场景下，需要快速捕捉运动物体，考验摄像头的对焦、快门和图像处理能力。

以往的影像手机虽然拥有大底传感器，但摄像头启动缓慢，存储和处理性能跟不上，导致抓拍效果不佳。较小的传感器虽然有利于处理，但画质难以保证。此外，手机抓拍通常是一个独立的模式，需要用户手动选择，这往往会错过最佳拍摄时机。

然而，在三层堆叠式CMOS出现之前，这些问题在2024年已经得到了显著缓解，这主要归功于传感器技术、计算硬件和软件算法的升级。例如，OPPO Find X8采用分离拍照和计算的思路，快速捕捉长短两帧图片，一帧定格，一帧优化，保证成片画质，且无需单独打开抓拍模式。荣耀Magic 6至臻版利用LOFIC技术提升传感器的宽容度；华为Pura 70系列首次使用XD Motion运动引擎，通过传感器实时双曝光和AI运动矢量计算等技术提升抓拍质量。苹果虽然没有大力宣传其抓拍能力，但凭借定制的CMOS和高性能芯片，其抓拍性能一直不错。

目前，智能手机已经形成了一套成熟的抓拍方法论，对高速CMOS的依赖程度并不高。索尼没有将IMX400上的堆叠式技术延续下去，一定有其原因。然而，行业并不排斥任何形式的技术创新。在AI算法达到“以假乱真”效果之前，物理硬件带来的体验升级仍然具有必要性。最终能否采用这项技术，仍然取决于各家主机厂商的决策。

打入“果链”，三星旗舰传感器还有机会吗？

手机影像传感器市场长期以来被索尼占据主导地位，尤其是在苹果这样的国际大厂，其iPhone上的所有摄像头传感器都来自索尼。曾经追捧三星半导体旗舰传感器的国产厂商，近年来也纷纷转向索尼。许多新款影像旗舰手机，例如OPPO Find X7 Ultra和小米14 Ultra，都采用了索尼的“全家桶”方案。

这并不意味着三星半导体的旗舰传感器缺乏实力。早期的GN1和GN2传感器给市场留下了深刻印象，其ISOCELL等核心参数至今仍具有竞争力。三星半导体也在不断迭代其影像传感器产品。

然而，主机厂商对三星传感器“不感冒”，可能有两个原因：首先，手机厂商对索尼传感器的调校更有经验，使用同一供应商的传感器也有利于多焦段白平衡的一致性。一英寸传感器更有利于市场营销，而三星的GN系列目前尚未涉足这一领域。此外，亿级像素传感器调校难度大，成本也不一定比竞争对手低。其次，国产替代方案的出现，例如荣耀和华为等品牌开始在旗舰产品中使用豪威等国产品牌的旗舰图像传感器，进一步压缩了三星半导体的生存空间。

对于三星半导体来说，“拥抱果链”可能是目前重振市场信心的为数不多的策略。三层堆叠式技术路线几乎没有其他竞争对手，如果其性能能够超越索尼Exmor RS系列，并凭借独特的工艺差异化竞争，三星或许能够吸引苹果的注意。然而，更换供应商后，软硬件磨合的成本和结果能否符合苹果的预期，仍然存在不确定性。

打破垄断，促进竞争，总归是好事。在手机影像传感器领域，三星半导体仍然是索尼最有力的竞争对手之一。如同当年的联发科一样，经过多年的努力，三星旗舰传感器也具备“重出江湖”的机会。这条路虽然比以前更加艰难，但我们仍希望三星半导体能够继续在高端传感器市场占据一席之地。

2025年1月7日，CES 2025即将盛大开幕，我们将对CES进行全程专业报道，敬请关注。