前照式与背照式横截面对比 背照式传感器 （英語：back-illuminated sensor BI传感器 或者BSI传感器 ，是一种数字图像传感器 ，通过新型排列图像元件来增加捕获的光量，从而提升弱光下的成像性能。
该技术曾用于低光安全摄像机和天文传感器等专用领域，但制造工艺复杂，需要进一步改进才能普及。索尼 是第一家在2009年以大众消费价格 推出 500 万像素 1.75 μm BI CMOS传感器 [ 1] [ 2] 豪威科技 的背照式传感器已被其他厂商应用于HTC Evo 4G 等Android智能手机中，[ 3] [ 4] iPhone 4 相机的重要卖点。[ 5] [ 6]
传统的、前照式数码相机 结构类似人眼 ，在前端使用镜头 ，在后端布置光电探测器。这种设计将数字图像传感器 的有源矩阵 [ 1]
背照式传感器包含相同元件，但通过在制造时翻转硅晶片，将连线层置于感光层背面，并对反面进行晶圆减薄 [ 7] 光子 被捕获的概率从约60%提升至90%以上（即快1/2档），在像素尺寸较小时优势最明显，因为布线层移至背面后，增加的感光面积相对更大。[來源請求] [ 8] 头足动物的眼睛 晶体管 置于感光层背面，会引入串扰 （导致噪点 ）、暗電流 和相邻像素间的颜色混合等问题；晶圆减薄也使硅片更易破损。虽然可通过改进工艺解决，但会降低良率、增加成本。尽管如此，早期的BI传感器仍在工业传感、安全摄像机、显微镜相机和天文系统等对弱光性能有特殊需求的领域中得到应用。[ 9]
其他BSI传感器的优点包括角度响应更宽（为镜头设计提供更大的灵活性）和读出率可能更快，但也存在响应一致性较差等缺点。
行业观察员[谁？]
当豪威科技 于2007年首次试制采用此技术的传感器时，背照式传感器的普及迈出重要一步。[ 10] [ 11] HTC Droid Incredible [ 12] HTC Evo 4G [ 4] [ 3] [ 13] [ 14] iPhone 4 后置摄像头中选用了 OV5650，因其弱光成像效果获得好评。[ 15]
索尼在新光电二极管材料和工艺方面的突破，使其于2009年8月推出首款面向消费市场的背照式基于CMOS的“Exmor R ”传感器。[ 1] [ 1] IPhone 4S 采用了索尼生产的图像传感器。2011年，索尼在旗舰手机Xperia Arc 中应用了Exmor R传感器。[ 16]
2012年10月，GoPro在Hero3 Black运动相机中首次采用了索尼IMX117背照式传感器。[ 17]
2014年9月，三星推出全球首款采用 BSI 像素技术的APS-C 画幅传感器。[ 18] [ 3] 世界影像博览会 上亮相。
2015年6月，索尼推出首款采用背照式全画幅 传感器的相机——索尼α7R II 。[ 3]
2017年8月，尼康 宣布其即将发布的D850 全画幅数码单反相机 将搭载新开发的45.7MP背照式传感器。
2018年9月，富士 宣布其新款X-T3 無反光鏡可換鏡頭相機 搭载26.1MP APS-C 富士X-Trans感光元件 [ 19]
2021年4月，理光 发布了搭载索尼26MP APS-C背照式传感器和PRIME V 图像处理器的宾得 K-3 Mark III
一种更进一步的技术发展是堆叠 CMOS图像传感器（stacked CMOS），[ 3] [ 20] [ 21]
2012年8月，索尼将其堆叠式传感器技术商品化，推出名为“Exmor RS ”的产品系列，提供有效像素为13MP与8MP的型号。[ 22]
2021年4月，佳能 宣布其新款EOS R3 全画幅 背照式堆叠CMOS 图像传感器，并搭载DIGIC X图像处理器。[ 23]
2021年5月，索尼宣布推出一款用于微4/3系统 的新型20MP背照式堆叠图像传感器——IMX472-AAJK。[ 24]
2022年5月，富士正式商品化其首款堆叠式传感器“X-Trans 5 HS”，并率先应用于富士X-H2S [ 25]
^ 1.0 1.1 1.2 1.3 Sony , 2009^ US patent 7521335 ,「Method and apparatus for producing ultra-thin semiconductor chip and method and apparatus for producing ultra-thin back-illuminated solid-state image pickup device」,发行于2009-04-21,指定于Sony Corporation ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 Zimmerman, Steven. Sony IMX378: Comprehensive Breakdown of the Google Pixel's Sensor and its Features . XDA Developers . 12 October 2016 [17 October 2016] . （原始内容存档 于2019-04-01）. ^ 4.0 4.1 Inside the HTC EVO 4G Smart Phone with a Teardown to the Silicon . chipworks. 4 June 2010 [3 August 2011] . （原始内容 存档于22 July 2011）. ^ Tufegdzic, Pamela. iPhone 4 Drives Adoption of BSI Image Sensors in Smart Phones . iSuppli. 3 September 2010 [3 August 2011] . （原始内容存档 于19 July 2011）. ^ Apple , 2010^ US patent 4266334 ,「Manufacture of thinned substrate imagers」,发行于1981-05-12,指定于RCA Corporation ^ Yoshua Goldman. Why the iPhone 4 takes good low-light photos: BSI CMOS sensors explained! . [29 September 2014] . （原始内容存档 于2014-09-28）. ^ Swain and Cheskis, 2008
^ Yoshida 2007
^ OmniVision premieres world's first 1/3-inch, 8 megapixel CameraChip sensor with 1.4 micron OmniBSI technology . EDN. 23 September 2008 [2025-05-30 ] . （原始内容存档 于2025-01-19）. ^ Brian Klug. Motorola Droid X: Thoroughly Reviewed . Anandtech. 20 July 2010 [2025-05-30 ] . （原始内容存档 于2025-01-19）. ^ OmniVision delivers DSC-quality imaging to high performance mobile phone market (PDF) . OmniVision. 22 June 2009. [失效連結 ^ DSC-Quality Imaging for High-Performance Mobile Phones: OV5650 5 megapixel product brief (PDF) . OmniVision. January 2010 [2025-05-30 ] . （原始内容存档 (PDF) 于2024-04-12）. ^ Philip Berne. Review: iPhone 4 . PhoneScoop. 24 June 2010. ^ Vlad Savov. Sony Ericsson Xperia Arc review . Engadget. AOL. [16 August 2015] . ^ GoPro HERO3 Black Edition: Super Hero... . DXOMARK. 2013-07-18 [2022-09-06 ] （美国英语） . ^ Samsung Semiconductors Global Site . [16 August 2015] . （原始内容存档 于2015-07-12）. ^ Fujifilm announces the new X-T3, a mirrorless digital camera evolving X Series into fourth generation . Fujifilm. [27 September 2018] . （原始内容 存档于2019-03-07）. ^ Sony's Stacked CMOS Image Sensor Solves All Existing Problems in One Stroke (PDF) . Sony. 12 June 2012. （原始内容 (PDF) 存档于12 June 2012）. ^ Possibility Editorial. The Future of CMOS is Stacked . Possibility | Teledyne Imaging. August 30, 2023 [2025-05-30 ] . （原始内容存档 于2024-04-16）. ^ Sony Global – News Releases – Sony Develops "Exmor RS," the World's First*1 Stacked CMOS Image Sensor . [16 August 2015] . （原始内容存档 于2018-05-01）. ^ Canon announces development of the EOS R3 full-frame mirrorless camera that delivers high speed, high sensitivity and high reliability to expand users' range of photographic possibilities . Canon. [17 April 2021] . （原始内容存档 于2025-03-27）. ^ Sony announced a new 20MP stacked BS1 Micro Four Thirds sensor. Is this for the future Olympus OMD camera? . [30 May 2021] . （原始内容存档 于2025-02-07）. ^ X-Trans CMOS . fujifilm-x.com. [3 July 2022] .
(Sony) , "Sony unveils 'Exmor R' back-illuminated CMOS technology （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）", Sony press release, 6 August 2009P.K. Swain and David Cheskis, "Back-Illuminated Image Sensors Come to the Forefront （页面存档备份 ，存于互联网档案馆 ）", Photonics , August 2008
Junko Yoshida, "OmniVision adopts backside illumination technology for CMOS imager Archive.today 的存檔 ，存档日期2013-01-22", EE Times , 27 May 2007
(Apple) , "iPhone 4: Camera ", Apple Inc., 7 June 2010
