Развитие технологии CMOS Sony STARVIS — STARVIS 2-го поколения
- Сенсоры изображения CMOS Sony STARVIS и STARVIS 2
Новое поколение светочувствительных сенсоров изображения STARVIS обновилось линейкой STARVIS 2 — это второе поколение пиксельной технологии с обратной стороной засветки пикселя (BSI). Плохая видимость является основным препятствием для обеспечения безопасности в повседневной жизни. STARVIS расширяет технические границы и превосходит человеческую чувствительность визуального восприятия. Технология продолжает развиваться, расширяя свои возможности для захвата изображений в инфракрасном диапазоне, высококонтрастных настройках и других ситуациях, которые неразличимы человеческим глазом.
Развитие структуры и повышение производительности
Переход от конструкции с передней подсветкой к конструкции с задней подсветкой позволил добиться сверхвысокой чувствительности, благодаря которой появилась технология STARVIS. (См. Технология, обеспечивающая высокую чувствительность).
Эволюция структуры: STARVIS vs STARVIS 2Чувствительность и функция HDR были дополнительно улучшены за счет увеличения количества улавливаемого света, что стало возможным благодаря увеличению глубины фотодиода и модификации структур и материалов стенок между фотодиодами. Это не единственные улучшения. Встроенная линза имеет улучшенную концентрацию света и коэффициент пропускания, цветной фильтр имеет более высокий коэффициент пропускания, улучшена эффективность фотоэлектрического преобразования и многое другое. По мере того как мы изучаем, исследуем и разрабатываем оптимальные материалы и продолжаем стремиться к нанометровой точности в производственных процессах, наша технология продвигается по пути эволюции.
STARVIS и STARVIS 2 представляют собой пиксельную технологию с задней подсветкой, специально разработанную для датчиков изображения камер безопасности. Они имеют минимальную чувствительность 2000 мВ/мкм² (цветовой продукт при визуализации с источником света 706 кд/м², эквивалент накопления F5,6 в 1 с) и обеспечивают высокое качество изображения в видимом свете, а также в ближнем инфракрасном диапазоне. STARVIS 2 также предлагает широкий динамический диапазон (AD 12 бит) более 8 дБ при одной экспозиции, что шире, чем у пикселя STARVIS того же размера.
Почему STARVIS 2 — это технологический прорыв?
В дополнение к стандартным характеристикам, STARVIS 2 вводит критически важные изменения в архитектуре полупроводника:
- Увеличение объема накопительного узла: Глубокая структура фотодиода позволяет каждому пикселю накапливать большее количество электронов перед насыщением. Это напрямую увеличивает «информативность» каждого кадра в условиях яркого света (HDR).
- Снижение шума считывания: В STARVIS 2 применена новая логика транзисторов считывания, что позволило снизить темновой ток (шум) на 15% по сравнению с первой генерацией.
- Квантовая эффективность в NIR: За счет специальных дифракционных решеток на поверхности сенсора, STARVIS 2 улавливает на 20% больше фотонов в невидимом диапазоне 850–940 нм, что делает ИК-подсветку в камерах гораздо более эффективной.
Это делает сенсоры второго поколения идеальными не только для фиксации лиц, но и для алгоритмов нейросетевого анализа (AI), где четкость границ объекта имеет решающее значение.
Битва поколений: Sony IMX335 vs IMX675
Квантовая эффективность (QE) и спектр NIR
Главный секрет IMX675 заключается в переработанной структуре микролинз и фотодиодов. Квантовая эффективность (способность сенсора превращать фотоны в электроны) значительно возросла:
- В видимом спектре: IMX675 улавливает больше света в «зеленом» и «синем» каналах, что дает чистую картинку без цветного шума при 0.30 lux.
- В ИК-диапазоне (850–940 нм): У IMX335 график QE резко падает после 800 нм. У IMX675 внедрена технология pyramid-shaped surface (пирамидальная поверхность), которая «ловит» ИК-фотоны, заставляя их дольше находиться внутри кремния. Это дает прирост яркости в полной темноте до 20-25% без увеличения мощности ИК-подсветки.
Показатель SNR1s: почему 0.30 lux — это важно?
Показатель SNR1s определяет минимальную освещенность, при которой сигнал (изображение) в 1 раз сильнее шума.
Для IMX335 этот порог равен 0.59 люкс. При более низком свете картинка превращается в «кашу».
Для IMX675 этот порог составляет всего 0.30 люкс. Это означает, что там, где старая камера уже показывает только серые пятна, новая продолжает видеть детали, текстуры и лица в цвете.
Камеры на базе
Sony STARVIS IMX335
SNR1s: 0.59 lux
- Разрешение 5Мп (2592 x 1944)
- Классическая архитектура BSI
- Оптимальный баланс цены и качества
- Широкий выбор готовых моделей
Камеры на базе
Sony STARVIS 2 IMX675
SNR1s: 0.30 lux (Ultra Low Light)
- Разрешение 5Мп + Super HDR
- В 2 раза выше чувствительность в цвете
- Квантовая эффективность 90% (NIR)
- Энергопотребление ниже на 30%
Краткий гид: Сравнение IMX335 и IMX675
Технология BSI: Из космоса в вашу камеру
BSI (Back-Illuminated) — это технология «обратной засветки» матрицы. В обычных сенсорах (FSI) свет проходит через слой проводки, прежде чем попасть на светочувствительный слой, что приводит к потере фотонов. В BSI-матрицах сенсор «перевернут»: слой проводки находится под фотодиодами, позволяя свету беспрепятственно проникать на пиксели.
Кто изобрел? Первые прототипы BSI-сенсоров были разработаны еще в 1980-х годах в NASA (Jet Propulsion Laboratory). Космическому агентству требовались матрицы с экстремальной чувствительностью для съемки далеких галактик в условиях практически полной темноты космоса. Однако тогда производство было слишком дорогим для массового рынка.
Роль Sony: Прорыв произошел в 2008-2009 годах, когда компания Sony первой в мире смогла адаптировать сложнейший процесс производства BSI для массового потребителя, представив бренд Exmor R.
Сегодня технология STARVIS 2 является прямым наследником тех самых «космических» разработок NASA, доведенных Sony до совершенства: теперь камеры видеонаблюдения видят в цвете там, где человеческий глаз видит только кромешную тьму.
Знать больше, чем просто характеристики
Мы верим, что профессиональный выбор системы безопасности невозможен без понимания физики процессов. Наши статьи — это глубокое погружение в эволюцию сенсоров: от секретных разработок NASA до современных матриц Sony STARVIS 2. Мы анализируем первоисточники и техническую документацию, чтобы вы первыми узнавали не только о выходе новинок, но и о векторах развития индустрии на годы вперед.
-340x465.png)
-340x465.png)
-260x260.png)
