2013年，索尼發布了首款Pregius CMOS傳感器）——2.3 MP 的IMX174。在發布之前，CCD傳感器以更高的分辨率，出眾的圖像質量和全局快門讀數成為市場領導者。CMOS傳感器雖然價格較低且幀速率較高，但成像性能較差，且只能提供卷簾式快門讀數（rolling shutter readout）。IMX174的發布改變了所有這一切。

IMX174 CMOS傳感器不僅具有更高的量子效率，更高的動態范圍和更低的讀取噪聲，而且還提供了更好的圖像質量，與當時的同類CCD相比，它還提供了全局快門讀出和更高的幀頻輸出。隨著不斷增加的全球快門式Pregius傳感器（現已跨越4代）的加入，用戶可以選擇多種傳感器。

現在共有4代Sony Pregius CMOS傳感器，而第4代的商標為“ Pregius S”。盡管每一代都提供了對上一代產品的改進，但老一代產品的某些功能仍可以勝過后代產品。根據所需的分辨率類型，幀速率，圖像質量性能或傳感器功能，將決定最適合的一代。

對于第四代“ Pregius S”圖像傳感器，Sony首次將其背照（BSI）像素結構與全局快門讀數結合在一起。即使Pregius S傳感器在4代中具有最小的像素大?。?.74μm），但它們主要由于BSI像素結構而保持了相似的圖像質量性能。

入射角更寬=更好的光敏度。

即使像素尺寸較小，第 4 代Pregius S傳感器也可以保持相當的靈敏度，這在一定程度上要歸功于其降低的入射角性能。例如，在+/- 20°，第二代代傳感器僅接收10％來于該像素的光，但第四代傳感器接收40％。這是因為對于第 4 代傳感器，微透鏡和光電二極管表面之間的距離要近得多。

分辨率：高速和標準速度

第一代僅包含1種分辨率-1936 x 1216（2.3MP）。但是，此分辨率有兩種幀速率變化可用：高速和標準速度。高速IMX174的最大幀速率為166 FPS，而標準速度IMX249的最大幀速率為41 FPS。為了降低價格，標準速度變化將限制最大幀速率，并限制ADC，合并和ROI選項，同時保持與高速變化相同的圖像質量性能。隨著下一代和型號的發布，索尼將繼續提供高速和標準速度變化的趨勢。

下面的列表和圖表說明了有關百萬像素和幀頻傳感器模型的Pregius總體情況。每一代都有各種模型，每種模型具有不同的分辨率和幀速率。盡管來自不同世代的一些模型相互重疊，但深入研究每一代的像素技術將有助于區分某些模型為何重疊。

平衡法：像素大小和圖像質量

世代之間的大部分差異都歸因于像素大小和像素技術。對于每一代，像素大小是不同的。第一代為5.86 μm；第二代為3.45 μm；第三代為4.5 μm；第4代為2.74μm。像素大小不僅會決定特定傳感器大小可以容納多少像素，而且還會導致不同的圖像質量性能特征。每一代都有獨特的飽和能力，時間讀取噪聲，動態范圍和量子效率。

通常，像素尺寸越大，飽和容量和時間暗噪聲越高。例如，第一代傳感器的平均飽和容量最高，為33000e-，但瞬時暗噪聲最高，為7e-。與第4代傳感器相比，第4代傳感器具有最小的像素尺寸，因此平均飽和容量最低，為9500e-，最低時間暗噪聲為2.1e-。飽和電容與暗噪聲之間的這種比例關系使Pregius傳感器在各代產品中都可以保持類似的動態范圍，即70db，即使它們的像素大小不同。

比較這四代的平均量子效率（QE），可以看出它們之間存在一些主要差異。第一代Pregius傳感器在480至540nm范圍內顯示出高峰值QE。第2代的峰值QE較低，但效率提高從600nm開始轉移。第三代使峰值QE接近第一代結果，大大提高了整個范圍內的效率，并獲得了最佳的近紅外（700nm至900nm）性能。第4代傳感器與第1代傳感器具有相似的峰值QE性能，而其余曲線在第1到第3代之間提供中等地面性能。QE圖突出顯示了每一代的獨特效率曲線，并說明了后代不一定具有完全的性能提升。

注意：QE比較表中顯示的結果基于帶有傳感器保護玻璃的工業相機型號的EMVA 1288測試。

傳感器尺寸和縱橫比

較小的像素尺寸的一個關鍵好處是能夠在給定的傳感器尺寸下提供更多的像素。這樣可使工業相機保持緊湊，并利用更緊湊的光學元件，例如C型，NF或S型鏡頭。例如，在類型為1.1英寸的傳感器中提供的最大百萬像素隨著像素大小的減小而增加：第三代（4.5μm）傳感器為7.1 MP，第二代（3.45μm）傳感器為12.3 MP，第四代（2.74μm）為20 MP。對于某些應用，當更換為具有相同傳感器尺寸的更高百萬像素相機時，可能會保留光學器件或鏡頭。在其他情況下，更換為具有不同尺寸的其他傳感器可能意味著對光學硬件進行徹底檢修。

下圖繪制了各種Pregius模型的百萬像素與其傳感器尺寸的關系?？傮w而言，與前幾代產品相比，第四代傳感器在許多尺寸的傳感器上增加了百萬像素。

長寬比和傳感器尺寸比較。

在Pregius的各個代之間，傳感器的寬高比差異很大，每一代提供多種不同的比例。所有世代之間最常見的寬高比是4：3。該比率提供標準的視圖，其寬度始終比高度寬33％。第4代傳感器提供第二高的寬高比（1：1、5：4、4：3、16：9），而第二代傳感器提供最多的縱橫比（1：1、5：4、4：3、16） 10，16：9，17：9）?？傮w而言，Pregius傳感器提供了7種不同的比率，從正方形到寬屏，可實現廣泛的應用程序使用。

傳感器功能：全新且不斷改進

從第一代開始，索尼就不斷推出許多有趣的傳感器上功能，其中許多功能可用于不同的應用。具有內置ADC的雙ADC等功能，可實現傳感器上的HDR功能；連續的快門，間隔非常短，僅為2μsec；和曝光時間監控是第四代傳感器的新功能。

無論使用哪種功能，Sony的目標都是為用戶提供新穎獨特的成像模式，或者提高現有功能的效率和功能。新的傳感器功能允許用戶以全新的方式成像。例如，自觸發（第三代）允許用戶通過檢測指定ROI的變化來觸發相機。這種新穎的傳感器上功能通常需要其他設備來觸發相機或專用的第三方軟件。具有傳感器上結合的雙ADC（第4代）是改進功能的一個示例。雙ADC最初是在第三代傳感器上引入的，但是HDR圖像的處理是在相機的ISP或在主機PC上完成的?，F在，該處理在傳感器上進行，從而釋放了系統資源并簡化了HDR圖像的創建。

相機制造商可以使用以下列出的所有可選功能，這意味著某些傳感器功能可能會或可能不會為用戶使用。LUCID將通過無憂的相機內固件更新逐步實現并支持這些有價值的傳感器功能。

為用戶最大化Pregius性能

相機制造商通過為實現最大成像質量奠定基礎，發揮了重要作用。在設計和制造階段做出的決定會極大地影響相機的功能和傳感器性能。以下是可幫助最終用戶實現傳感器最大潛力的一些方面。

第4代Pregius傳感器通過增加傳感器尺寸和減小像素尺寸來提高分辨率。這使傳感器對相機內的傳感器對準公差更加敏感。相對于相機鏡筒的傳感器后焦距（BFD），旋轉和傾斜度差異可能會對圖像質量產生負面影響。傾斜度增大的大傳感器會降低傳感器角落的圖像清晰度。

左：光圖案覆蓋在傳感器上。傾斜度，旋轉度和深度的任何差異都會使燈光圖案變形。通過使用6DoF系統（右）移動傳感器，可以測量并補償這些失真。據此，將傳感器實時調整到正確的位置。

Pregius傳感器系列提供了多種傳感器，可滿足多種成像要求。共有38款傳感器為工業應用而設計，涵蓋了4代Pregius代。有2種幀速率變化（高速和標準速度），4個像素大小，12個傳感器大小，7個寬高比以及從0.4MP到31.4MP的分辨率。對于尋求增強靈敏度的用戶，第一代和第三代傳感器因其較大的像素尺寸而提供了最高的飽和容量結果。第二代傳感器提供了最廣泛的分辨率和縱橫比。第四代傳感器以緊湊的傳感器尺寸提供了一些最高分辨率，同時由于其背面照明的2.74μm像素而保持了整體靈敏度。無論選擇哪種傳感器，