Светочувствительные STARLIGHT камеры видеонаблюдения как правильно выбрать эти камеры

Рассмотрим работу камер с новыми светочувствительными сенсорами изображения первого поколения Sony STARVIS и камер, оснащенных сенсорами второго поколения от Sony STARVIS 2. Сенсоры изображения  поколения Sony STARVIS представляют собой новую архитектуру построения пикселя, разработанные специально для камер наблюдения по технологии с так называемой задней засветкой пикселя  BSI (Back side-Illuminated).
Термены: 
* CMOS — стандартный, общепринятый ранее сенсор изображения с фронтальным типом засветки пикселя, сокращённо тип [FSI], данный тип засветки ранее применялся во всех типах CMOS сенсоров всех производителей датчиков изображения.
*CMOS BSI —  BSI (Back side-Illuminated) светочувствительные сенсоры изображения следующего поколения.
*CMOS STARVIS — Фирменная разработка от Sony сенсоров изображения для камер наблюдения, реализованная на принципе общей материнской платформы BSI-технологии.. 
*Индекс SNR1s=lux — это количественный показатель качества изображения в условиях низкой освещенности, который компания Sony использует для обозначения светочувствительности своих сенсоров  модельного ряда STARVIS и STARVIS 2 в условиях низкой освещенности, по проведенным тест испытаниям SONY.

Стандартный CMOS с фронтальным типом засветки пикселя и BSI CMOS сенсор изображения  (Back side-Illuminated) - сравните светочувствительность.

NEW калькулятор минимальной освещенности сцены STRVIS и STARVIS2

Внимание! Трансляция не будет доступна для просмотра через VPN и с браузеров смартфонов, на которых не установлено обновляемое программное обеспечение.

В этом видео представлен сравнительный анализ работы камер с двумя различными сенсорами изображения: стандартным CMOS PROGRESSIVE (фронтальная засветка пикселя FSI) и CMOS BSI 2GEN новая светочувствительная архетектура построения пикселя с задней засветкой пикселя, который используется в самых современных моделях видеокамер CAICO класса STARLIGHT камеры, предназначенных для систем видеонаблюдения с улучшенным ночным зрением LOW LUX.

В основном они ориентируются на заявленные характеристики, полагая, что чем выше светочувствительность, тем лучше. Например, значение 0,0001 lux может быть хорошим показателем. Однако большинство производителей из Китая завышают характеристики своих камер, стремясь продать как можно больше товаров, при этом сегодня для показателя 0,0001 lux доступно только черно-белое ночное зрение, но при этом видимость в цвете стала возможна в пределах 0.005-0.002 lux, что ранее никогда не было доступно для камер наблюдения. Кроме того, BSI сенсоры изображения Sony способны теперь видеть в цвете не только в видимой VIS области, но и в ближней IR области, что ранее было недоступно для камер наблюдения. Внизу показанна таюлица в виде апликации на котором показанно как Sony переходил к производству сеноров поколения STARVIS снимая с производство поколение EXMOR. Таблица, представленная здесь, была создана в 2016 году и не включает новейшие типы сенсоров изображения STARVIS и STARVIS2, появившиеся позже. Чтобы узнать точные характеристики современных сенсоров, перейдите по ссылкам в конце страницы.
 
Если вас интересует светочувствительность сенсоров поколения Stravis, обратите внимание на колонку SNR1s=lux. Помните: меньшее значение в этой колонке указывает на более высокую светочувствительность, а не наоборот. Перейти к таблицам для просмотра количественного индекса SNR1s=lux. 

Если посмотреть характеристики камер даже от самых популярных брендов, то можно заметить, что они очень часто и почти всегда не указывают тип сенсора изображения, который используется в их устройствах. Вместо этого вы можете найти информацию только об оптическом размере сенсора, например, CMOS 1/2.7" . Это может ввести в заблуждение или даже создать ложное впечатление, поскольку сенсор изображения является ключевым компонентом видеокамеры, от которого зависят все её характеристики.

Производители часто не указывают тип сенсора, потому что менее известные бренды могут предложить аналогичное решение по более низкой цене. Это негативно сказывается на продажах и репутации компании, поэтому информация о типе сенсора изображения отсутствует.

Важно понимать, что сенсоры изображения (КМОП-матрица) для камер наблюдения разрабатываются сторонними производителями с мировым именем, такими как Sony, On Semiconductor, Omnivision, Galaxy Core, Sony и SmartSens. Даже раскрученные китайские поставщики камер наблюдения не производят собственных сенсоров изображения, в основе их разработок присутствует собственное программное обеспечение без собственной микроэлектроники. Чтобы определить, какие камеры обладают наилучшей светочувствительностью, необходимо обратиться к технической документации производителей сенсоров изображения. В этих справочниках содержится информация о характеристиках чипов, что позволяет сравнить их с заявленными параметрами конкретных камер. Опытные пользователи обычно начинают с изучения характеристик чипа сенсора изображения (матрицы), а затем ищут камеры с аналогичным типом сенсора изображения. Это верное решение, если производитель конечного продукта камеры наблюдения, конечно, указывает, что в камере используется, например, CMOS-сенсор SONY STARVIS IMX327. Однако, если такая информация отсутствует, не стоит полностью полагаться на технические характеристики камеры, так как в них могут быть скрыты важные детали, включая точное определение используемого сенсора изображения, а вместе с этим и отличие в характеристиках и, естественно, качестве изображения, которое сразу заметно по ночному режиму работы камеры.

Тем не менее, компания Sony предлагает собственные сенсоры изображения, которые находят широкое применение в камерах видеонаблюдения, выпускаемых различными производителями.
Новый тип этих сенсоров, разработанный Sony с логотипом STARVIS и STAVIS 2, обладает улучшенной светочувствительностью благодаря инновационной технологии обратной засветки пикселей, известной как BSI. Эта технология стала альтернативой более распространенному методу фронтальной засветки пикселей (FSI), который ранее был единственным общепринятым типом архитектуры построения пикселя сенсора изображения. BSI-технология позволила даже на небольшом по размеру пикселе получить отличную светочувствительность, что не было доступно при стандартной ранее FSI-засветке пикселя. 

У сенсоров изображения BSI от Sony есть свой собственный логотип торговой марки STARVIS, под которым эти современные чипы поступают в продажу. Компания Sony запатентовала обозначение STARVIS, которое является эксклюзивным и защищено авторским правом. По этой причине вы не встретите камеры с надписью STARVIS на корпусе, исключение может составить только оригинальные камеры, собранные в компании Sony. Для сенсоров изображения поколения SONY STARVIS Sony разработала собственный оценочный количественный индекс определения светочувствительности SNR1s=lux, в котором Sony указывает светочувствительность сенсоров изображения STARVIS и STARVIS2. Мы настоятельно рекомендуем ознакомиться с новым запатентованным индексом Sony и изучить предоставляемые Sony оригинальные таблицы характеристик сенсоров Sony, чтобы вы могли выбрать себе видеокамеру из требуемых характеристик (смотрите ссылку в конце страницы).

Чаще всего такие камеры с новыми типами сенсоров изображения с улучшенным ночным зрением обозначаются как STARLIGHT. У некоторых китайских поставщиков можно встретить собственные названия, чтобы как-то выделиться, но во всех случаях в таких камерах используют новый BSI тип сенсоров изображения следующего поколения, разработанный производителями чипов таких как Sony, Omni, OnSem и т. д.,(важно понимать что не только Sony поставляет сегодня сенсоры BSI), поэтому общепринятый тип таких камер выделяют как класс STARLIGHT камеры и это означает, что «новый тип камеры с повышенной светочувствительностью звездный-свет)». Однако некоторые китайские бренды могут использовать любые другие названия для своих камер, так как их жесткий маркетинг с огромными вливаниями в рекламу и медийность занимает большую часть рынка, и они пытаются таким образом по умолчанию создать мифы, что это полностью их собственная техническая разработка. Поэтому важно понимать, что во всех типах подобных камер будет применён сенсор изображения с технологией BSI. Это позволяет легко отличить светочувствительные камеры от видеокамер, в которых, как уже упоминалось ранее, используются сенсоры изображения предыдущего поколения с фронтальной засветкой (FSI).

Например, если вам известно точное название сенсора (матрицы) от компании Sony, вы можете легко найти данные о его светочувствительности в открытом доступе. Sony предоставляет такие таблицы с характеристиками для своих чипов. Аналогичная информация доступна и для других ведущих мировых производителей сенсоров изображения.

Стоит подчеркнуть, что у Sony есть конкуренты, разрабатывающие собственные сенсоры на основе светочувствительной платформы BSI. В камерах STARLIGHT могут использоваться не только сенсоры Sony STARVIS, но и другие типы сенсоров. Это важно учитывать, так как не только Sony продвигает технологию изготовления сенсоров с обратной засветкой пикселя (BSI).

В интернете можно встретить информацию об термене именно "Технология STARLIGHT", которая является недостоверной. На самом деле, такой технологии не существует. Однако существует класс камер, который выделяется отдельной категорией и называется STARLIGHT камеры. Китайские производители, обладающие хорошей медийной популярностью, могут использовать разные названия для этого класса камер. Это помогает им выделиться на рынке и достичь определённых успехов.

Если кто-то считает, что это не так, и ктото являетчя разработчиком "Технология STARLIGHT" Пусть предоставит материалы, описывающие технологию, на чём она основана и кем разработана. У вас такой информации нет, но есть описание развития улучшения цифрового зрения видеокамер и первые шаги наработки технологии с задней засветкой пикселя с кратким обозначением BSI. 
Для тех, кто хочет узнать больше, рекомендуем перейти на страницу этого материала для ознакомления и изучения переход к массовому производству BSI CMOS сенсоров от компании Omni. Несмотря на то что сегодня на основе прорывной светочувствительной платформе BSI собственные разработки производят абсолютно все лидеры производства сенсоров изображения, такие как SONY, On-Semiconductor, SOI, Omni, GALAXY CORE, SMARTSENS, первоначальная разработка новой пиксельной архитектуры построения пикселя была изучена группой институтов аэронавтики и космических исследований разрабатывающие новые возможности улучшения цифрового зрения, финансируемой NASA . По этой причине сегодня мы можем наблюдать появление BSI сенсоров изображения фактически у всех поставщиков сенсоров изображения, так как основы BSI платформы были изучены давно, но для того чтобы довести BSI технологию от стадии экспериментов до массового производства, ушло много времени и средств. Также существует модельный ряд сенсоров изображения STAR-LIGHT от SMARTSENS, названный так по аналогии с сенсорами изображения STARVIS Sony.

Пользователи могут перейти к изучению более сложного материала, рассчитанного на подготовленный персонал, с большим углублением, в отличие от этой статьи, рассчитанной на рядовых пользователей, как мы уже рекомендовали выше. Более глубокое изучение BSI-технологии подробно расписано на основе собственных разработок компании Omnivision CMOS OmniBSI.

Мы  рассмотрели, как выбрать качественный сенсор для камеры. Однако наличие хорошего сенсора не всегда означает, что камера будет лучшей в своем классе по соотношению светочувствительности и разрешению. Эти характеристики тесно связаны друг с другом: чем выше разрешение, тем сложнее получить светочувствительность. Поэтому важно учитывать оба параметра в сравнении.

Кроме того, на качество изображения и светочувствительность камеры влияют факторы на уровне алгоритмов программного обеспечения, разработанные целенаправленно для данного типа сенсора изображения и сигнального процессора. Как правило, разработчики сенсоров изображения и DSP дают рекомендации по оптимизации. Поэтому даже если две камеры оснащены одинаковыми сенсорами изображения , но имеют разное программное обеспечение, результаты могут сильно различаться. Из-за этого многие покупатели, выбирая камеры только по заявленному сенсору, могут приобрести не то, на что рассчитывали. Особенно заметна разница в возможностях ночного зрения, когда у пользователя уже есть опыт и он сравнивает модели разных производителей. 

Также стоит отметить, что в процессе производства камер для улучшенного ночного видения часто экономят на светосильных объективах с хорошей апертурой. К таким объективам относятся модели с F№=1:0 (F=1.0), F№=1:2, F№=1:4 и F№=1:6, которые также обозначаются как STARLIGHT lens. Если в камере не будет хотя бы одного из перечисленных компонентов, качество ночного видения значительно может снизить потенциальные возможности сенсора изображения.

Обратите внимание: камеры STARLIGHT способны не только воспринимать цвет в условиях сложной освещенности в видимом спектре света, но и теперь могут захватывать цветное изображение с применением ИК прожетора из ближней IR области 650-750нм, что ранее не было недоступно для систем видеонаблюдения - камера могла видить в этом резиме только черно-белое изображение. Это стало возможным благодаря включению ближней инфракрасной области в зону видимости в цвете, а не только в черно-белом стандарте, как это было принято ранее.

Спектральная светочувствительность CMOS SONY IMX 327 

Спектральная светочувствительность в ИК-диапазоне также важна и сказывается на характеристиках камеры, а также на ее стоимости — это важно учитывать при выборе камер STARLIGHT.

Как вы могли заметить, выбор камеры — задача не такая простая, как кажется на первый взгляд. На рынке представлено множество различных моделей, и сложно выбрать камеру с действительно хорошими характеристиками, не столкнувшись с обманом.

Чтобы не ошибиться в выборе, лучше всего оценить возможности ночного видения камеры в реальных условиях, а не полагаться только на обещания производителя. Сегодня это, пожалуй, единственный надежный способ выбрать камеру, исходя из описанных выше критериев, и узнать, на что она действительно способна в условиях ночной съемки.