Камера VС-264. Предел близко
Камера VС-264. Предел близко
11.04.2016
Главная → Новости → Камера VС-264. Предел близко ↓В последние годы всемирно известная компания Sony заняла агрессивную политику по представлению на рынок новых фотоприёмных устройств, каждое из которых заслуживает отдельной статьи. Эти сенсоры для самых различных применений: техническое зрение, охранные или научные. Как известно одной из существенных отличий сенсоров — это их тип затвора, но менее известно, что построение сенсоров с кадровым затвором значительно более сложный технологический процесс. Такие сенсоры (global shuter) требуют большего количества реализованных транзисторов в каждой ячейке и имеют меньшую эффективную площадь пикселя, что сказывается на наиболее важных характеристиках сенсора, таких как чувствительность и шум чтения. Длительное время лучшими характеристиками с кадровым затвором обладали ПЗС-сенсоры, и одним из признанных лучших сенсоров был ICX285 так же фирмы Sony. Не так давно был представлен сенсор IMX174 (камеры VC174 и VC249 нами успешно серийно выпускаются), так же с кадровым затвором и уникальными характеристиками: широким динамическим диапазоном, малым уровнем шумов чтения, что ставило этот КМОП-сенсор в один ряд с лучшими ПЗС-сенсорами (см. статью CCD vs CMOS: противостояние). В настоящий момент на рынке появился новый конкурент IMX264, это 2/3 дюйма 5-мегапиксельный сенсор так же с кадровым затвором и очень малым уровнем шумов. Данная матрица заинтересовала нас сразу же после её анонса, и мы с нетерпением ждали возможности разработать и исследовать видеокамеру на этом сенсоре.
Для начала мы визуально сравним сенсоры IMX174 и IMX264
Визуальный тест: IMX174 слева, IMX264 справа
Укрупнённое изображение: IMX174 слева, IMX264 справа
Сенсоры достойны друг друга, за исключением того, что у 174-го наблюдается незначительный шум по строкам.
А так же визуальное сравнение IMX264 и ICX285:
Визуальный тест: ICX285 слева, IMX264 справа
Укрупнённое изображение: ICX285 слева, IMX264 справа
Мы провели детальные фотометрические исследования сенсоров и результаты свели в таблицу, следует отметить, что документации производителя Sony традиционно христоматийные и содержат довольно непривычные для анализа фотометрические характеристики сенсора в mV и отсчётах АЦП, которые, однако, ссылаются на конкретные методики измерения отражённые в документации. Мы специально привели результаты наших измерений в более привычных абсолютных характеристиках.
Таблица сравнительных характеристик сенсоров IMX264, IMX249 и ICX285
| Параметр | |||
| Тип сенсора | IMX264 | IMX249 | ICX285 |
| Разрешение (ГхВ) | 2440 x 2048 | 1920 x 1200 | 1392 x 1040 |
| Размер пикселя, мкм | 3,45 х 3,45 | 5,86 х 5,86 | 6,45 x 6,45 |
| Размер активной области, мм | 8,4 х 7,1 (2/3") | 11,3 х 7,0 (1/1,2") | 10,2 x 8,3 (4/3") |
| Квантовая эффективность (макс) | >70% | >70% | |
| Кадровая частота, Гц | 25 (8 бит) | 30 | 15 |
| Частота выборки (макс), МГц | 37,125/74,25 | 35 | 28,64 |
| Вид сигнала/разрядность, бит | цифр. 12 | цифр. 12 | цифр. 12 |
| Усиление аналоговое, дБ/раз | 24/16 | 24/16 | 23,8 |
| Усиление цифровое, дБ/раз | 24/16 | 24/16 | |
| Ёмкость потенциальной ямы, кe- | ~11 | ~33 | 15 |
| Коэфф. преобразования e-/отсчёт (усил.=1) | ~2,7 | ~8 | ~3,7 |
| SNR (max), дБ | 40 | 45,19 | 41,8 |
| DNR (max), дБ | 74 | 74,16 | 65,1 |
| Темновой ток, e-/с | <10 (Т=35°C) | 20 (Т=35°C) 30 (Т=50°C) | 53 (Т=40°C) |
| Шум общий, e- | 2,2 (Т=35°C) | 6,47 | 7,4 |
| Шум квантования, e- (усил.=1) | 1 | 4 | |
| Шум чтения (усиление=15), e- | 1,4 | ||
| Неравномерность чувствительности, % | <0,4% | ~0,25% | 0,4% |
| Температура сенсора, °C (при окр. 25°C) | 35°C | 35°C | 40°C |
Все сенсоры очень достойны друг друга, КМОП однозначно догнали ПЗС. IMX264 является прорывным в ряду с КМОП-сенсоров Sony с кадровым затвором вплотную приблизившись по уровню шумов к сенсорам со строковым затвором. И даже скажем больше… вплотную к пределу чувствительности в ИК области, дальнейшая борьба продолжится в области повышения квантовой эффективности, т. к. в области шумов он практически исчерпан.
И да, есть ещё один момент, о котором мы не можем не упомянуть — это значительно более высокая чувствительность современных сенсоров в ближней ИК области (и не только ИК). Таким образом, для «low light» задач и при использовании внешней ИК-подсветки мы делаем выбор в пользу КМОП Sony.
Квантовая эффективность: ICX285 слева, IMX264 справа
Дополнительную информацию по камерам компании КБ ВиТА и их применению, а так же по выпускаемой и разрабатываемой продукции Вы можете получить в НПК «Фотоника» по телефону: +7 812 740 71 28 или по электронной почте info@npk-photonica, support@kbvita.ru.