背照式CMOS,即 Back-illuminated CMOS(缩写为BI CMOS)或 BackSide Illumination CMOS(缩写为BSI CMOS),是一种 将电路层置于光电二极管之后的CMOS图像传感器结构。这种设计的主要优势在于 极大提高了光线利用率,显著改善了传感器的灵敏度,尤其是在低光照条件下的成像质量。
具体来说,在传统的前照式CMOS传感器中,感光二极管位于电路晶体管的前方,光线首先照射到感光二极管上,然后穿过电路层到达光电二极管。这种结构在光线穿过电路层的过程中可能会受到遮挡,从而影响成像质量。而背照式CMOS则将感光二极管和电路层的相对位置调换,使光线首先进入感光二极管,从而增大了感光量,提高了低光照条件下的拍摄效果。
背照式CMOS传感器的优点包括:
更高的宽容度:
高光部分不容易溢出,低光部分不容易欠曝。
更快的数据吞吐率:
通常支持高速连拍和全高清视频拍摄。
更佳的低光照成像能力:
在高感光度下的成像表现大大优于传统产品。
微透镜性能提升:
传感器上的微透镜性能更为出色。
背照式CMOS技术自2002年索尼启动研发项目,并于2009年成功量产,成为全球性的突破。索尼的Exmor R CMOS是背照式CMOS的一个典型代表,广泛应用于包括iPhone、三星Galaxy系列在内的多款高端摄影设备。