在上一篇文章中，我們介紹了什麼是背照式CMOS。在索尼的體系中，它以Exmor R作為産品線的名稱。同時，我們也看到了一類叫作Exmor RS的CMOS，這就是堆棧式CMOS。

如何用最簡單的方式理解堆棧式CMOS？

這得從CMOS的制造工藝說起。在傳統CMOS制造時，需要使用光刻機在矽片上進行蝕刻，劃分出像素區域和處理電路區域。這個處理電路不是像素上方或下方的電路，而是另一塊整體的控制電路。

[1]為像素區域

[2]為處理電路

在蝕刻時，會有一個問題，以索尼用于手機等的小CMOS為例，它對于像素區域的制造工藝，可以使用65nm的制程（可簡單理解為制造精度），但對于處理電路的區域，65nm的制程是不夠的，如果能用45nm的制程制造，那麼在處理電路上的晶體管數量就能翻倍，這樣，圖像從像素處理出來的速度就更快，畫質就能更好。但因為在同一片矽片上進行蝕刻，沒法使用兩個制程來制造。

所以很容易想到，如果将這兩個區域分開，像素區域放在一個矽片上，用65nm制程制造，處理電路放在另一個矽片上，用45nm制程制造，再将它們堆疊拼起來，那這個矛盾就解決了。

這就是堆棧式CMOS。

[1]為像素區域

[2]為處理電路

[3]為高速緩存

堆棧式，背照式，前照式，這三個類型是單獨的，不存在從屬關系。我們可以使用背照式的技術，再用堆棧式的結構，發揮最大優點。所以索尼的Exmor RS，其實就是背照式和堆棧式的結合。

有了堆棧式的結構，我們能在處理電路得到更多的晶體管，擁有更快的速度，因此，原來不容易實現的HDR、升格等，現在變得很常見。讀出速度也變得更快，因此果凍效應更小。而且，由于将像素區域和處理電路區域堆疊，像素區域能做得更大。

而且，使用堆棧式能帶來一些特殊的技術。如我們常見的拜耳排列大多是RGGB的，畫面的亮度是通過亮度方程（Y=0.299R 0.587G 0.114B），由RGB色光的值算出來的。但使用堆棧式技術，人們研究出了一種新的拜耳排列RGBW，其中，RGB對應常見的紅綠藍，W對應白，對亮度感光。這樣，傳感器的低光感光能力就大大提升。

另一個就是剛才提到的HDR，在堆棧式下，能夠支持硬件HDR，即在感光元件層面就實現了高動态範圍，而不需進入到攝影機的處理器中計算，這樣，就能更快更直接的得到HDR視頻。

但現在由于工藝和成本的問題，小CMOS制造堆棧式已經比較普遍，而類似半幅、全幅的堆棧式CMOS，仍然比較昂貴，索尼的A9就采用了全幅的堆棧式CMOS，因此23000多元貴得也不是沒有道理。

當然将來越來越多的CMOS會采用堆棧式結構，随着工藝的成熟，我們也能得到更多高畫質低價格的産品。

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