cmos关键参数（用最简单的方式）

在上一篇文章中，我们介绍了什么是背照式CMOS。在索尼的体系中，它以Exmor R作为产品线的名称。同时，我们也看到了一类叫作Exmor RS的CMOS，这就是堆栈式CMOS。

如何用最简单的方式理解堆栈式CMOS？

这得从CMOS的制造工艺说起。在传统CMOS制造时，需要使用光刻机在硅片上进行蚀刻，划分出像素区域和处理电路区域。这个处理电路不是像素上方或下方的电路，而是另一块整体的控制电路。

[1]为像素区域

[2]为处理电路

在蚀刻时，会有一个问题，以索尼用于手机等的小CMOS为例，它对于像素区域的制造工艺，可以使用65nm的制程（可简单理解为制造精度），但对于处理电路的区域，65nm的制程是不够的，如果能用45nm的制程制造，那么在处理电路上的晶体管数量就能翻倍，这样，图像从像素处理出来的速度就更快，画质就能更好。但因为在同一片硅片上进行蚀刻，没法使用两个制程来制造。

所以很容易想到，如果将这两个区域分开，像素区域放在一个硅片上，用65nm制程制造，处理电路放在另一个硅片上，用45nm制程制造，再将它们堆叠拼起来，那这个矛盾就解决了。

这就是堆栈式CMOS。

[1]为像素区域

[2]为处理电路

[3]为高速缓存

堆栈式，背照式，前照式，这三个类型是单独的，不存在从属关系。我们可以使用背照式的技术，再用堆栈式的结构，发挥最大优点。所以索尼的Exmor RS，其实就是背照式和堆栈式的结合。

有了堆栈式的结构，我们能在处理电路得到更多的晶体管，拥有更快的速度，因此，原来不容易实现的HDR、升格等，现在变得很常见。读出速度也变得更快，因此果冻效应更小。而且，由于将像素区域和处理电路区域堆叠，像素区域能做得更大。

而且，使用堆栈式能带来一些特殊的技术。如我们常见的拜耳排列大多是RGGB的，画面的亮度是通过亮度方程（Y=0.299R 0.587G 0.114B），由RGB色光的值算出来的。但使用堆栈式技术，人们研究出了一种新的拜耳排列RGBW，其中，RGB对应常见的红绿蓝，W对应白，对亮度感光。这样，传感器的低光感光能力就大大提升。

另一个就是刚才提到的HDR，在堆栈式下，能够支持硬件HDR，即在感光元件层面就实现了高动态范围，而不需进入到摄影机的处理器中计算，这样，就能更快更直接的得到HDR视频。

但现在由于工艺和成本的问题，小CMOS制造堆栈式已经比较普遍，而类似半幅、全幅的堆栈式CMOS，仍然比较昂贵，索尼的A9就采用了全幅的堆栈式CMOS，因此23000多元贵得也不是没有道理。

当然将来越来越多的CMOS会采用堆栈式结构，随着工艺的成熟，我们也能得到更多高画质低价格的产品。