Сравнение матриц SONY STARVIS 1-го, 2-го и 3-го поколений

26
0
10 Июля, 2026

Особенности и характеристики КМОП-матриц Sony: Технологии STARVIS и стандарты HDR

КМОП-матрицы с выдающимся уровнем низкого шума и высокой чувствительностью

Технологии STARVIS, STARVIS 2 и STARVIS 3, разработанные специально для КМОП-матриц камер видеонаблюдения, позволили одновременно обеспечить чувствительность, превосходящую возможности человеческого глаза, а также продемонстрировать выдающиеся характеристики низкого уровня шума.

Эти датчики способны максимально точно воспроизводить цвета и текстуры объектов, которые крайне трудно различить в темных местах. Это радикально улучшает общую эффективность работы оборудования в условиях низкой освещенности, где и эксплуатируются современные камеры безопасности.

Технология HDR для точной фиксации изображений независимо от яркости сцены

Для обеспечения стабильной работы в сложных съемочных сценариях данные датчики поддерживают три аппаратных типа функций захвата изображений с высоким динамическим диапазоном (HDR):

Примеры работы технологий Sony STARVIS

Пример сравните работу матриц EXMOR и новое поколение STARVIS и STARVIS 2-3 его поколения

Функция устранения пересветов

Матрицы изображения могут регулировать продолжительность времени для улавливания света (время экспозиции) для вывода изображений, оптимизированных в соответствии с яркостью сцены. Короткое время экспозиции в яркой среде позволяет избежать перенасыщения фотодиода, а длительное время экспозиции в темной среде обеспечивает сбор достаточного количества света.

В ситуациях, когда в поле зрения одновременно находятся как очень яркие, так и очень темные участки — например, сильный источник света рядом с выходом из туннеля — эти области изображения могут оказаться переэкспонированными или недоэкспонированными, из-за чего детали могут быть потеряны. Когда мы можем видеть детали как в ярких, так и в темных областях изображения, говорят, что оно имеет высокий динамический диапазон, а свойство для реализации этого называется функцией высокого динамического диапазона (HDR).

CMOS-SONY-STARVIS-VS-CONVITIONAL- CAMERA

Технология, обеспечивающая высокую чувствительность

Свет попадает в матрицу изображения через линзу и достигает фотодиода, который преобразует свет в электрические сигналы. Именно в этом фотодиоде кроется ключ к более высокой чувствительности — в том, насколько эффективно он улавливает свет.
Расположение фотодиодов является определяющим фактором чувствительности матрицы изображения. В структуре с так называемой передней подсветкой (front-illuminated) фотодиоды размещаются за слоем проводки. В такой структуре проблема заключается в том, что падающий свет отклоняется или поглощается слоем проводки еще до того, как достигнет фотодиодов, что снижает чувствительность матрицы изображения. В отличие от этого, в технологии STARVIS фотодиоды расположены поверх слоя проводки в структуре с обратной засветкой (back-illuminated). Такая конфигурация устраняет потери света, вызванные слоем проводки, значительно увеличивая количество света, доходящего до фотодиодов. В результате эта структура позволила повысить чувствительность более чем в 4.6 раза*¹.

Более близкое расположение между накристальной линзой и каждым фотодиодом означает, что фотодиоды могут принимать лучи под большими углами падения. Это помогает улучшить качество формирования изображения матрицей в сочетании с объективом с малым диафрагменным числом (с большой светосилой).

DOL HDR (Digital Overlap HDR) — алгоритм цифрового перекрытия экспозиций, который идеально подходит для наблюдения за статическими объектами.
Clear HDR — специализированная функция, которая лучше всего подходит для четкой фиксации динамических (движущихся) объектов.
Clear HDR3 — передовая технология, предназначенная для высококачественной съемки класса 4K. Она позволяет эффективно фиксировать не только движущиеся объекты, но и быстро меняющиеся сцены.

Благодаря интеграции этих функций, матрицы обеспечивают полноценную поддержку возможностей обработки изображений для камер видеонаблюдения, которые часто вынуждены работать в условиях сложного, контрастного освещения с одновременным присутствием очень ярких и глубоких темных участков.

Сравнительная таблица технологий

Характеристика	STARVIS (1-е поколение)	STARVIS 2 (2-е поколение)	STARVIS 3 (3-е поколение)
Базовая архитектура	BSI (обратная засветка пикселей)	Улучшенная BSI с глубоким диодом	BSI + структура пикселей LOFIC
Принцип работы HDR	Multi-exposure HDR (склейка нескольких кадров с разной выдержкой)	Добавлен Clear HDR (улучшенная склейка для движущихся объектов)	Single-shot hardware HDR (захват широкого диапазона за один кадр)
Динамический диапазон	Базовый высокий диапазон	Увеличен на более чем 8 дБ по сравнению с 1-м поколением	Дополнительно увеличен на более чем 20 дБ (до 96 дБ на пиксель)
Эффект шлейфа (Motion Blur)	Присутствует при съемке быстрых машин ночью	Заметно снижен благодаря алгоритму Clear HDR	Полностью отсутствует, артефакты совмещения кадров исключены
Чувствительность ночью	Высокая в видимом спектре	Улучшено соотношение сигнал/шум (SNR) у отметки 0 люкс	На 27% эффективнее, чем у STARVIS 2, в экстремальной темноте
Инфракрасный спектр (NIR)	Базовый уровень	Высокая чувствительность в диапазонах 850нм и 940нм	Максимальная точность распознавания контуров под ИК-подсветкой
Популярные сенсоры	IMX307, IMX335, IMX415	IMX675, IMX678	IMX908 (первый в линейке)