过去十年是CIS（CMOS Image Sensor，CMOS图像传感器）飞速发展的十年，索尼的半导体部门正是借此崛起，根据Yole的报告，索尼坐稳了全球第一大CIS供应商位置——即使不算刚刚收购的东芝，销售额也达到了35%、出货量更是高达50%，超过第二名三星、第三名Omnivision之和。与此同时，索尼CIS一靠iPhone二靠DXOMark实现了名利双收。
今天索尼传感器看着风光无限，可谁想到过去十年索尼不为人知的努力与遭受的白眼，比如说尼康的旗舰全副几乎不采用索尼传感器，像素长期被佳能压制，另一方面索尼在CIS的“黑科技”一点也不黑，事实上不过遵循业界技术发展而已，过去十年是索尼CIS的奋斗史、追赶史。
Exmor诞生
与欧美企业喜欢采用简单明了的命名方式不一样（比如说普及最广的彩色滤镜阵列，就根据其特征命名为RGGB排列，或采用发明者的名字），日本企业命名更具“神秘东方色彩”，一个能够通俗易懂的技术会加上玄之又玄的名字，这点索尼最为突出。
在2007年索尼发布了首款Exmor传感器，相对以往CIS，Exmor最大变化是内置了ADC（analog-to-digital converter，模数转换器）。在外置ADC传感器传输数据时，每列像素产生的信号先通过降噪电路，汇聚后再通过外部总线传输到单个或数个ADC之中。而Exmor每列像素拥有独立的ADC，在CIS芯片上即可完成模数转换，最后通过数字总线传输出去。由于Exmor的ADC数量非常庞大，每个ADC能在低频率下运行，仅达到kHz级别，远远低于外置ADC的MHz级别，有效减少了噪声，也利于实现高速读取。而且Exmor输出的是数字信号，抗干扰性更好，易于长距离布线，亦无须ADC靠近CIS布置，大幅度简化了PCB设计。
IMX035是索尼首块Exmor传感器，应用于安保领域，1/3英寸、像素为1328×1024，能以全像素输出120fps，内置ADC功不可没。Exmor的成果迅速被索尼应用到其它领域之中， 2008年发布的单反相机尼康D3X、索尼A900正是采用了索尼24MP全副传感器IMX028，不过在IMX028上索尼只能实现12bit、5fps全像素连拍，为了保证画质尼康不得不外置了14bit ADC。
（尼康 D3X上的IMX028）
与业界先进水平相比——例如是ARRI在2005年推出的D20摄像机（其6MP、Super35规格CIS在12bit下峰值输出达到了150fps）或是稍逊的2007年亮相Red One Mysterium-X（4K@60fps），索尼在2007年才实现了内置ADC，还是在小尺寸传感器下实现的，落后不是不是一丁半点。但凭借Exmor索尼拿到了进入CIS市场的“准入证书”，开始了小步快跑的追赶之路。而日本另一家大型CIS制造商佳能长年徘徊在内置ADC的门槛之外，2015年传感器销售额大跌16%毫不让人意外。
（Red One Mysterium-X上的传感器）
借手机上位的Exmor R
在实现了内置ADC后索尼高歌猛进，2008年推出了采用BSI（Back-illuminated，背照式）技术的Exmor R传感器。Exmor R沿用了Exmor套路，先在技术难度较低的小尺寸CIS上试水，首款产品是IMX055CHL，尺寸为1/4英寸，总像素为2048×1536，被应用在HDR-CX110等摄像机当中。不过让Exmor R扬名立万的，不是索尼自家相机、摄像机，而是苹果的iPhone 4s。
iPhone 4作为一款划时代产品其意义不必多表，与大家映像中iPhone采用索尼CIS不一样，iPhone 4采用的是来自Omnivision的OV5642背照传感器，直到iPhone 4s上苹果才改用索尼8MP的IMX145背照传感器。在FSI（FRONT-SIDE ILLUMINATED，前照式）时代里，拜尔阵列滤镜与光电二极管（Photo-diode）间存在大量金属连线，阻隔了大量进入传感器表面的光线。为了缓解该问题，TowerJazz、松下提出过在每个光电二极管前端加入导光管（Front-side via wave guides）方案，但效果远不如BSI明显。在BSI结构下，金属连线转移到光电二极管的背面，光线不再被阻挡，信噪比大幅度提高，而且可以采用更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。自BSI传感器普及起，手机夜拍不再是难事，便携数码相机的衰落加速，索尼半导体部门以损失一个小市场换来一个大市场。
Exmor R对相机市场造成实质影响还得等到索尼黑卡二代RX100II面世，该相机采用的IMX183传感器相对前一代IMX163主要指标没有变化（1英寸、20MP、22fps），但高感光度表现大幅度飙升，后来该传感器纷纷被佳能、松下相机所采用（要明白佳能、松下均能自产传感器）。
既然BSI疗效这么显著，那什么时候APS-C、全副相机才能用上呢？当年索尼被问及此问题时却抛出了一个背照在大尺寸传感器上无用论。可日后索尼先后被三星、被自己连扇耳光。2014年三星发布了全新的旗舰微单相机，采用了一块28MP、APS-C画幅的背照传感器，连拍速度达到了15fps。更为惊人的是，三星传感器市场经理Jay Kelbley在采访中表示，NX1的传感器采用65nm铜互连工艺制造，其读取速度可达到了240fps（13bit下）。很可惜的是，自NX1发布后，三星在相机市场再无大的举措，还传出了要退出相机市场的信息。
在2015年索尼拿出了A7RII相机，采用42MP、全副背照传感器，14bit下连拍速度可达到了5fps，可在不裁切画幅情况下拍摄4K视频。在索尼官网上并没有该传感器资料，也没有其它厂商采用该传感器，估计是半导体部门特供给相机部门的芯片，最高读取速度并不清楚。BSI结构赋予了A7RII出色的高感光度表现，可苦于孱弱的处理器，连拍仅有5fps，估计A7RII后续产品会沿用该传感器、更换新处理器。