每秒10张自动追焦连拍 索尼Xperia XZ1是如何做到的

　　索尼每年都会在年初的MWC和秋天的IFA大展上对自家的手机产品进行更新。今年年初索尼在MWC上推出了旗舰手机Xperia XZ Premium和Xperia XZs，搭载了全新的有效像素1900万的IMX400感光元件，让手机具备拍摄960帧的慢速视频的能力。到了秋季的IFA大展上，索尼再次推出了全新旗舰产品Xperia XZ1，不仅沿用了IMX400系列感光元件，保留960帧慢速视频拍摄功能，同时加入了3D扫描拍摄和自动追焦连拍两大功能，不仅让Xperia XZ1拥有了更强大的拍照能力，也让拍照的乐趣和可靠性大幅提升。

索尼Xperia XZ1

　　索尼Xperia XZ1的拍摄功能上加入的全像素每秒10张自动追焦连拍，这一点在手机拍照功能上算是一项 “黑科技”了，因为目前市售手机很难达到可媲美专业级相机的每秒10张的连拍速度，再加上对于图像数据的处理能力限制，大多数产品都对连拍进行了张数的限制。而这一次索尼Xperia XZ1却做到了。接下来就来聊一聊索尼Xperia XZ1是如何做到全像素自动追焦连拍的。

索尼Xperia XZ1

　　众所周知，索尼从第一代Xperia手机开始，一直延续着2000万像素的相机。索尼Xperia XZ1与前代产品Xperia XZs采用了相同的IMX400传感器，而这枚1900万像素的感光元件算是Xperia XZ1上最黑科技的产品。索尼IMX400传感器是业界首款可用于智能手机平台的三层堆叠式CMOS影像传感器，它在以往的双层堆叠式CMOS中加入了DRAM层用于预存大量图像信息，实现更快速的影像数据交换，让手机具备了拍摄960fps的超慢动作视频和自动追焦连拍的能力，从而弥补了手机在连拍上的不足。

索尼Xperia XZ1摄像头

索尼IMX400传感器结构图

　　从上面的结构图中看，DRAM层位于像素模块和电路模块之间。当像素模块获得了影像信息，将率先传递给DRAM进行短时间存储，接着再通过电路模块对影像信息进行处理，而DRAM层起到了一个缓冲的作用。

　　加入DRAM层的传感器衍生出了两个特点，分别是能够捕获高速运动中的物体，以最小的失真度记录静止图像以及超级慢动作视频的拍摄，下面我们来一一解读。
 

传统感光元件结构图

　　根据索尼官方显示：在堆叠结构中的高速、低能耗、大容量的DRAM帮助下，该传感器可以仅用时 1/120 秒就读取一幅达1930万像素的静止图像 （比传统产品快约4倍），同时还可缩减读取每行像素的延时。这种将静止图像的焦平面失真控制在最小程度的技术，可以让手机能够拍摄快速移动物体的图像，防止了“果冻效应”发生，保证连拍物体真实和准确。　　

　　由于手机ISP处理性能以及电路宽度的限制，传统CMOS的像素模块无法在短时间内将全部模数转化的数据传输给ISP的。但有了DRAM层之后，它可以先将模数转化得来的数据临时存储于DRAM当中，等待ISP处理完之前的数据之后，再把存储的数据继续传输给ISP，确保数据能够完整保留。简单来看，使用传统CMOS的手机每秒可保存1张，使用带DRAM的手机，每秒可存4张。

　
1/30s(左图)和1/120s（右图）效果对比

　　从对比图中看，读取速度1/30秒照片中的车头因失真向右倾斜了，而读取速度1/120秒照片种的车头却保留了正常影像。可见IMX400这款CMOS防失真的表现是立竿见影的。此外，由于这项技术的应用，让索尼Xperia XZ1支持预设快门功能。它能侦测到运动中的拍摄物，在用户按下快门之前的一小段时间与按下快门时这段时间内，最多能够保留4张全像素的照片，可以快速记录下每一个细小的瞬间。

　
索尼Xperia XZ1连拍瞬间

索尼Xperia XZ1连续拍摄制作的GiF动画

　　正因为这两项技术的运用，索尼Xperia XZ1也具备了每秒10张的全尺寸对自动追焦连拍功能，可以在一段时间内让手机完成快速连拍，同时保证每张照片的焦点都很清晰，实现如相机一样跟焦拍摄功能。

　　当然这枚加了DRAM层的CMOS在传统拍摄上依然继承了索尼相机的技术，如混合对焦、Steadyshot五轴防抖等，再加上机身上的两段式快门按键，让 Xperia XZ1拍摄方式很像索尼曾经的CyberShot数码相机，想怎么拍都可以，保证你拍摄出高质量的连拍照片来。