Давайте проследим за эволюцией поколений сенсоров изображения Sony, их разновидностями и особенностями применения.
Первое поколение сенсоров изображения было основано на технологии CCD (англ. Charge Couple Device) — технология сканирования изображений на основе светочувствительных датчиков ПЗС. CCD (англ. Core Complex Die), которая позже уступила место CMOS-сенсорам — это твердотельный комплементарный металл-оксид-полупроводник (CMOS), произносится как «си-мосс», в отечественной литературе обозначен как КМОП-матрица.
В качестве примера рассмотрим эволюцию сенсоров Sony, поскольку сегодня компания предлагает широкий модельный ряд устройств, разработанных специально для различных сфер применения. Это может вызвать у пользователей некоторую путаницу и непонимание в названиях и назначениях этих групп сенсоров.
Рассмотрим особенности CMOS-сенсоров Sony EXMOR. Под этим модельным рядом Sony создала сенсоры, предназначенные для систем безопасности и камер наблюдения. Не путайте между собой схожие обозначения модельного ряда. EXMOR-R и EXMOR-RS. Этот модельный ряд разработан для потребительских камер и не имеет отношения к EXMOR. Для промышленных камер с глобальным затвором Sony выпускает PREGIOS и PREGIOS-S.
Они представляют собой SCAN CMOS-сенсоры с фронтальным типом засветки пикселя, который ранее был широко распространен и использовался всеми производителями сенсоров. Этот тип засветки пикселя получил краткое обозначение FSI. Все сенсоры Sony EXMOR имеют затвор типа ROLLING SHUTTER, то есть построчное сканирование.
Однако позднее был достигнут новый технологический прорыв, и появился новый тип засветки пикселя с обратной стороны, известный как CMOS BSI описание и начальные разработки технологии доступны на сайте нашего партнера. Этот тип сенсоров также относится к технологии CMOS сенсоров изображения SCAN CMOS. Однако был разработан принципиально новый с отличительной архитектурой тип датчика изображения с так называемой обратной засветкой пикселей (BSI), который значительно улучшил характеристики светочувствительности.
BSI Back-Side Illumination (BSi) — этот тип датчиков изображения обладает светочувствительностью в два и более раза выше, чем линейка EXMOR, которую ранее производила Sony целенаправленно для камер наблюдения и прекратила в 2020 году, полностью перейдя на новый тип CMOS BSI с обозначением STARVIS и позже в обновленной версии STARVIS 2, просмотреть технические характеристики которых доступно на этой странице.
Сегодня компания Sony предлагает два типа сенсоров изображения, разработанных целенаправленно для камер наблюдения:
- STARVIS — ROLLING SHUTTER это первая версия сенсора, разработанная для видеокамер.
- STARVIS 2 — ROLLING SHUTTER это улучшенная версия, BSI 2 GEN.
- EXMOR — это линейка, разработанная ранее Sony для приложений безопасности (камеры наблюдения), снятая полностью с производства с 2020 года. Последний тип такого сенсора изображения был IMX385.
** С появлением в модельном ряду монохромных версий отдельных моделей сенсоров Sony серии STARVIS также могут применяться в машинном зрении. Некоторые производители применяют этот тип сенсоров изображения в потребительских устройствах, например, смартфонах.
Также стоит отметить, что у Sony есть модельный ряд EXMOR-R, который представляет собой также твердотельный датчик, относится ко все той же CMOS-технологии, разработан целенаправленно для потребностей потребительских камер.
EXMOR-RS — это также CMOS технология изготовления сенсоров изображения. Все эти датчики изображения были созданы компанией Sony специально для фото- и киноиндустрии, то есть для потребительских камер.
Однако Sony не рекомендует использовать сенсоры изображения EXMOR-R и EXMOR-RS в системах безопасности, поскольку они имеют другую спектральную светочувствительность, работая в ближней IR области, по сравнению с датчиками, разработанными специально для камер наблюдения. Рассматривать данные типы сенсоров подробней мы не станем, так как это не относится к камерам безопасности и камерам машинного зрения.
Промышленные сенсоры Sony PREGIUS и PREGIUS-S
CMOS PREGIUS — это первая версия CMOS-сенсора, разработанная для видеокамер машинного зрения. Могут быть как GLOBAL SHUTTER, тип затвора и тип засветки пикселя фронтальный (FSI).
CMOS PREGIUS S — это вторая версия CMOS-сенсора, разработанная для видеокамер машинного зрения. GLOBAL SHUTTER, тип затвора BSI с обратной засветкой пикселя, с лучшей светочувствительностью.
Обратите внимание, дополнительная информация. Поскольку все эти виды сенсоров изображения представлены семейством CMOS, то все они имеют одинаковое буквенное обозначение IMX вне зависимости от их назначения. Если вы видите обозначение IMX, то вы можете сразу понять, что этот тип сенсора принадлежит производителю Sony.
Не забывайте, что другие производители сенсоров изображения, так же как и Sony, разрабатывают собственные сенсоры на основе CMOS-технологии, включая более новое поколение с технологией задней подсветки BSI. Пример: CMOS BSI-технологию массового производства в компании OmniVision можно изучить на этой странице веб-сайта.
CMOS Sony SWIR
Отдельная группа сенсоров изображения с обозначением SWIR — это специализированная промышленная группа коротковолновых сенсоров изображения, подробней которую доступно изучить на сайте нашего партнера. Эта группа сенсоров изображения, выпускаемых Sony, также имеет буквенное обозначение IMX.
Группа сенсоров Time of Flight (ToF)
Датчики глубины Time of Flight (ToF) измеряют расстояние до целевого объекта, испуская свет от источника (лазера или светодиода) и обнаруживая отраженный свет. Пиксели на однофотонном лавинном диоде (SPAD) используют «лавинное умножение» для усиления электронов, что позволяет обнаруживать даже низкие уровни освещенности. Используя SPAD, датчик обеспечивает высокую точность измерения расстояния на больших территориях, что подходит для обнаружения людей, транспортных средств (AGV) и автономных роботов (AMR). Устойчивость к шуму делает их идеальными для интеллектуальной инфраструктуры и 3D-картографии.
CMOS Sony LYTIA
Не так давно Sony запустила в производство новые сенсоры изображения с обозначением LYTIA, разработанные целенаправленно для смартфонов — этот тип сенсоров мы также не рассматриваем подробно в этой статье. Это означает, что Sony разработала модели, которые качественно улучшат изображение в мобильных устройствах различных производителей.
В завершение:
Так как пользователи интересуются различными устройствами с применением CMOS Sony сенсоров, часто возникает путаница. Например, EXMOR для систем видеонаблюдения снят с производства в 2020 году и заменен на STARVIS и STARVIS 2 (платформа BSI). Внимательно изучайте обозначения: все сенсоры Sony имеют префикс IMX (КМОП-матрица). Несмотря на рекомендации Sony использовать сенсоры по прямому назначению, иногда сенсоры безопасности встречаются в других устройствах. Также не забывайте смотреть на дату публикации статьи — информация десятилетней давности может быть неактуальна.
