說到數字成像，畫質或許永遠是大家最關注的話題，但當下半導體技術的進步是細碎而小幅的，單純靠那一片傳感器很難再有一口氣就能“飛躍”的可能，在不改變畫幅的情況下，目前畫質進化的方向已經很大程度轉向了軟件算法，而硬件的高速發展方向則是“刷速度”，在無反化浪潮時代，傳感器速度成為了一個新的爆發點，而且這個爆發點距離我們其實已經很近，甚至可以說是正在進行中了。

說到速度，第一反應應該是連拍，在單反領域連拍速度的桎梏是反光鏡機械結構，目前最快的單反連拍速度是16fps，而且這個速度的增幅是極其緩慢的，早在2000年初的膠片時代就實現了10fps連拍，當然那時候的還限制于卷片速度，而足足近20年過去才增加到16fps，而且這還是不帶自動對焦的情況下，帶自動對焦只能14fps，這已經足夠說明機械精加工已經走到了一個很明顯的瓶頸期。

而它面對的是高速發展的電子快門——索尼入門機A7M3就有10fps，速度旗艦A9則有20fps，而且前者還是因定位的關系所以“被限制”在10fps，后者是全畫幅無反高速化很重要的第一槍（當然，你可以挑它連拍不能14bit RAW的刺），但如果放開到APS-C或M43甚至更小畫幅，連拍速度早就已經實現了單反結構很長時間都無法達到的高度：奧林巴斯EM1 M2自動對焦優先18fps，自動對焦鎖定60fps；松下G9自動對焦優先20fps，自動對焦鎖定60fps；索尼RX10 M4自動對焦優先24fps……

機械結構的確是連拍速度的限制，但連拍速度并不僅僅取決于機械結構，并不是單反取掉反光鏡就能讓連拍速度升天，從傳感器來說：在積分（曝光）完成后，光子轉電子、電壓放大、模數轉換、信號傳輸、信號處理、數據存儲，每個環節都需要足夠快的速度才能實現真正的加速。

從大梗概來說，片上模數轉換、到背照、再到堆棧，速度的提升是一步接一步，細節上可就先從快門速度聊起吧，機械快門最快可以到1/12000秒，在這么小體積的前提下基本可以說是人類機械精華了，1/12000不是說幕簾以這個速度刷過去，而是前后簾的移動間隙是1/12000秒，還要保證整個運動過程平穩、相對距離恒定，這啥概念？就是兩塊以21.6km/h（以1/250秒幕簾為例）速度移動的金屬片之間只能留0.5mm的縫隙，除此之外還要反光鏡箱的彈起回落快速而準確，同時必須保證日復一日風吹日曬下的長時穩定，這對工藝的要求可想而知。

而依賴半導體的高速化特性，電子快門已經可以做到1/32000秒的水平，而且采用堆棧式設計的傳感器也不再受幕簾移動速度的限制（縱走式幕簾最頂與最底行像素積分起止時間恒差1/250秒），哪怕讀出速度還不夠快，但可以把每一行像素的1/32000秒模擬信號全都直接丟到集成的DRAM緩存里，大幅縮小最頂與最底像素積分起止時間差，緩解果凍效應。

除此之外，還有一種全局重置模式，通過卷簾快門前段曝光時間向后逐級延長的方式來緩解果凍效應，但問題就是快門越快，曝光越不均勻，如下圖：

最重要的是“緩解”不代表“解決”，時間差始終是存在的，真正能解決果凍效應的設計是全局快門，此前佳能已經展示過一塊2/3英寸的全局快門傳感器3U5MGXS，傳統的傳感器是逐行滾筒式進行積分、光電轉換、讀出后模數轉換，這也就是所謂的卷簾快門，而全局快門則是讓所有像素同時進行積分，進階化的概念是再同時進行模數轉換，后者的難點在于在像素內設計模數轉換器難度很高——光電管面積縮小、設計結構復雜且要求嚴格，版圖設計復雜度更上一層樓……

目前佳能可以做到第一步，也就是全像素同時進行曝光積分，之后的模數轉換還是以列并行逐行進行，而索尼則可以做到全像素同時進行模數轉換，從技術水準來看后者明顯更高。

而且索尼全局快門傳感器目前最大可以做到APS-C畫幅3136萬像素（黑白），6464 X 4852全像素輸出時8bit/10bit/12bit模數轉換的幀率分別可到35.4/35.4/25.8fps，而1英寸型號可以在706萬像素3208 X 2200實現8bit/10bit/12bit模數轉換207.1fps/172fps/134.5fps。相對而言佳能的2/3英寸方案是532萬像素2592 X 2056的120fps（位元深未告知，應該是10bit）。

以這塊APS-C畫幅的IMX342LLA為例，3136萬像素在12bit模數轉換+25.8fps幀率的情況下，相當于每秒會產生97.1億bit，也即1157.5MB的數據，而尼康D850在4500萬像素14bit+9fps連拍下也有716MB/s的數據，這些數據都需要傳輸到機內處理器中，這時候就會對傳輸電路的帶寬提出高要求，目前在大多數民用相機里的傳輸接口為LVDS低壓差分，以前它的優勢是速度快功耗低抗擾強，比如佳能3U5MGXS可以做到8通道867MB/s。

但顯然，隨著對速度的要求越來越高，這個傳輸率有點不太夠看了，所以引入了一堆新的接口，比如索尼的SLVS-ES，單通道就有2.3Gbps（294.4MB/s），8通道方案就能滿足2355.2MB/s的傳輸需求（通過上面的示意圖不難看出，1個231萬像素60Hz、12bit RAW數據流通過4通道SLVS-EC輸入，可實現原RAW數據USB3.0捕捉的同時，在監控器上以全高清60Hz，24but RGB實時觀看）。

除此之外也有減少通道但讓通道加速的節能方案，比如CSI-2系列的MIPI接口，單通道就能實現2.1Gbps，268.8MB/s，只用2/4通道就能滿足大多工控領域的帶寬需求，除此之外還明顯節能且封裝更小巧。總的來說就是“先讓接口不是瓶頸”，這話跟“想致富先修路”有幾分異曲同工之妙。

當然，作為機內圖像處理最后一個環節，處理器速度自然也十分重要，畢竟從前端傳過來的都是基本未經處理的RAW域數據，影像處理器的性能主要就取決于各家的算法和優化了，可以說是各有所長。而整個流程最后的文件存儲方面，單反選擇面更多一點，因為厚度較大，易于使用CF等存儲卡，除此之外還有CFast2.0和XQD，而在無反端還是多以SD為主，不過實際上就主流方案來說，最新的6.0版CF卡也不過167MB/s的上限（PATA UMDA Mode 7），UHS-II型SDXC讀寫可到300、260MB/s，而1DX2支持的CFast2.0讀寫為525、450MB/s（SATA3），D4/D5支持的 XQD讀寫為440、400MB/s，隨著機內數據流的不斷增大，未來的發展一定是走向PCI-E總線，但對功耗和發熱的相關設計也會提出很高的要求。

當然，存儲卡的速度，跟機身寫卡速度是兩碼事，比如RX100 M6的寫速就只有40MB/s左右，UHS-II也奈何不了，而索尼A9、佳能1DX2和尼康D5這些速度旗艦的寫卡速度都在110MB/s左右，而高速寫卡的需求還是主要面向高分辨率視頻，尤其是ProRES或CinemaDNG等原始格式。

所以，相機的速度突破在無反時代是牽一發動全身的，因為在單反結構里原本是獨立的對焦、測光、取景等主要功能模塊也全都塞到了傳感器上，而這些都與傳感器速度直接相關。尤其是對焦，能否在速度上超越獨立對焦模塊純粹看的就是傳感器列并行模數轉換速度，目前在堆棧DRAM的前提下A9可以做到1/160秒（0.00625秒），在20fps連拍（0.05秒）時，每幀間隔有7/160秒（0.04375秒）可以用來對焦，這比起14fps連拍、在幕簾遮擋下同步速度1/250秒的1DX2的0.06743秒還是有一點差距。所以提速，會是無反時代所有廠商最重要的功課，也是沒有幕簾遮羞后佳能亟待填補的一個大坑（耐克8月底就要發全畫幅無反了，觀音加點兒勁兒好么！？）。

同時，整個傳感器結構的速度提升也有利于更大畫幅、更大比例的視頻超采樣，今年將發布的A7S3一定會用上堆棧式傳感器，6K超采4K（也就是2000萬像素以上），同時4K HDR 60p會是標配，希望內錄能上10bit 422（實在不行就外錄吧，那希望外錄12bit 422）……所以總有人說這些年索尼“靜態打不過，就在動態上劍走偏鋒”，但事實上視頻功能只是傳感器提速的一個表現方面而已，而且恰好這又是傳統數碼相機不太擅長（或者說不是主要賣點）的區域，所以顯得索尼好像在劍走偏鋒，當然，現在的索尼已經把這原本的“副作用”當主菜在上了，未來的無反市場之爭應該會相當精彩吧，想想就有點小激動呢。