Quad Bayer vs Quad Pixel AF：它們有何不同？

陶琳

奧林巴斯旗艦無反OM-1 的傳感器具有 8000 萬個光電二極管，用于提供 2000萬像素傳感器，每個像素均配備四個光電二極管和有助于提升X型相位檢測功能。TruePic X雙四核（Dual Quad Core）處理器，讓相機可將多次曝光的更高DR色調，映射為標準動態范圍的圖像。因為這些功能，有時會被錯誤地描述為Quad Bayer 設計。但事實并非如此，因此我們將看看這兩個不同的系統是如何工作的，它們有何不同。

索尼半導體開發了名為 Quad Bayer 的技術，最初推廣用于智能手機。

Quad Bayer 設計（右）和使用傳統 Bayer 模式（左）的結構比較，每個色塊都延伸到四個光電二極管上，每個光電二極管前面都有自己的微透鏡

它使用Bayer 濾色器圖案，但每個彩色補丁都延伸到四個光電二極管。每個光電二極管都有自己的微透鏡，因此如果需要，它可以用作單個像素。這樣的設計令傳感器有三種不同的應用方式，具體取決于優先級是低光性能、應對高對比度場景的能力還是嘗試從場景中提取最多細節：

在低光照條件下，每個色塊后面的四個光電二極管可以將它們的輸出合并，這樣它們就可以共同充當具有更好雜訊控制性能的單個大像素。在高對比度場景中，可以提前讀取傳感器的每一行，保留了可能會被剪輯的高光。這種高光信息可以與中間色調和陰影信息相結合，提供比普通傳感器更寬動態范圍1/4 分辨率的圖像。

該技術的第一個應用是在智能手機中，用于解決小型傳感器上微小像素的低光和動態范圍缺點。三星也有類似的版本，品牌名稱為“ Tetracell ”，以及每色九個光電二極管變體，稱為“Nonacell ”。

這種技術方法還與2009 年首次出現在富士相機上的Super CCD EXR 系統有相似之處，當時基本上使用了雙倍（和 1/2 像素偏移）Bayer 模式，而不是完整的四倍設計，因此細節表現力要遜色一些，但原理差異不大。

與Quad Bayer傳感器一樣，OM System OM-1的Quad Pixel AF 系統使用Bayer彩色濾光片圖案，其中每個彩色片延伸跨越四個光電二極管，而不是一個。然而，OM-1 具有跨越這四個光電二極管組的大型微透鏡。

OM-1的四像素AF系統也使用四個光電二極管的彩色濾光片，但它在每個光電二極管前面使用單個大型微透鏡，為其PDAF系統供電

這種設計與佳能的雙像素自動對焦系統有直接的相似之處。但是，OM-1 沒有水平的左、右1/2 像素，而是垂直的上/左、上/右、下/右和下/左1/4 像素。這意味著相機可以獲得X形AF靈敏度，而不是佳能系統可同時對垂直及水平的線條作出感應的AF 靈敏度。

關于Quad Bayer 和Quad Pixel AF孰優孰劣的爭論時有發生，但作為結構不同和應用方向不同的技術，我們暫時不能給出判斷，不要張冠李戴就行。