背照式数字影像传感器，Back-illuminated sensor

背照式数字影像传感器Back-illuminated sensor （ backside illumination (BSI or BI) sensor），一种数字影像传感器类型，采用一个特别的像素布局方案，来增强采光能力，提高弱光下的表现能力。这一技术已经运用在一些特殊的场合中，如天文成像等，而受制作工艺的制约，直到最近才获得更广泛的商业应用。索尼最早解决了这一问题，2009年开发的5百万像素1.75 µm（微米）背照式CMOS传感器实现了“平价”。而由OmniVision（一家技术公司）开发的背照式传感器被HTC EVO 4G手机和苹果的iPhone 4采用。

背照式影像传感器和前照式影像传感器对比示意图

一般的，传统的前照式数字影像传感器采用类似于人眼的工作方式：最上是一层微镜头，中间是用于写入和传输数据的活动矩阵层，最下方是感光元件。由于矩阵层位于感光元件层的上方，所以传入的光线会被部分地阻挡而减弱，自然会影像采集效果。新的背照式传感器类似于章鱼眼睛的工作方式，采用的依然是三层式的布局，但将数据写入层置于感光层之后，光线不再被阻挡，采光效率得到提高。

人眼可能由于进化中的某些原因，在工作方式上存在一种缺陷，就是感光细胞位于视网膜的外层，光线要穿过整个视网膜之后才能到达感光细胞，影像了采光效果。而章鱼眼则不同，其感光细胞位于视网膜的前方，可以直接感光，显然采光效率要更高。（当然，采光效率并不等同于眼睛的功能，这里边涉及许许多多的复杂问题，请参考相关的资料。）

为什么传统的前照式数字影像传感器不直接采用章鱼眼模式，而是采用了采光效率较低的人眼模式呢？显然，原因不会是人类处于对自己的尊重，而是处于技术细节上的考虑。

将感光层置于写入层之前会导致很多问题，如噪点的产生等，必须采取更复杂的工艺才能解决这些问题，而这意味着技术上的突破和成本的上升，因此直到最近才获得商业上的应用。

三星公司开发的背照式影像传感器

由于获取光线效率上的优势，背照式数字影像传感器在应用上具有很多独到的有点，比如在高速拍摄方面，由于采光效率的提高，可以进一步提升连拍速度；在低照度情况下可以获得更为清晰的影像；在扩展应用上，可以为智能手机的拍摄app提供更好地开发空间，如实时全景模式的拍摄（在iPhone 5以及近期的智能手机上，全景模式已经成为标配）就需要借助传感器更高的采光效率，才能发挥作用。