Kameros modulių projektavimo srityje pasauliniai užrakto 2MP jutikliai atlieka pagrindinį vaidmenį scenarijuose, kuriuose reikia didelės-sparčios judesio fiksavimo ir aiškaus vaizdo atkūrimo, pvz., pramoninio vaizdo, išmaniųjų įrenginių ir automobilių vaizdo gavimo. „OmniVision“, kaip pirmaujanti vaizdo jutiklių sprendimų tiekėja, pristatė du pagrindinius šio segmento produktus: „OG02B10irOV2312jutikliai. Nors abu yra išdėstyti kaip 2MP visuotiniai užrakto jutikliai, jų veikimo parametrai, struktūrinis dizainas ir pritaikymo pritaikymas skiriasi nuo didelių skirtumų, kurie tiesiogiai lemia jų tinkamumą įvairioms fotoaparato modulių konfigūracijoms. Šiuo straipsniu siekiama sistemingai palyginti dviejų jutiklių privalumus ir trūkumus, pateikiant tikslią nuorodą užsienio klientams, užsiimantiems kameros modulio MTEP ir pirkimų.
1. Pagrindinių parametrų pagrindas ir struktūriniai skirtumai
Esminis skirtumas tarp OG02B10 ir OV2312 slypi jų pikselių struktūroje ir proceso technologijoje, kuri sudaro pagrindą jų veikimo skirtumams. OG02B10 turi 1,75 μm pikselių dydį, pagamintą naudojant pažangią 4-osios -kartos pasaulinę užrakto technologiją „OmniVision“. Šis dizainas užtikrina, kad visi pikseliai gautų šviesą vienu metu, efektyviai pašalinant judesio susiliejimą{10}}svarbų pranašumą didelės spartos vaizdo scenarijuose. Priešingai, OV2312 yra mažesnis 1,4 μm pikselių dydis, pagrįstas brandžiu 3-osios kartos visuotiniu užrakto procesu, kuris optimizuotas miniatiūrizuoti, o ne absoliučiam vaizdo našumui.
Kalbant apie sąsajos suderinamumą, abu jutikliai palaiko MIPI CSI{11}}2, kuris plačiai naudojamas pagrindiniuose fotoaparatų moduliuose, užtikrinant sklandų integravimą su daugeliu SoC. Tačiau OG02B10 palaiko didesnį maksimalų 120 kadrų per sekundę kadrų dažnį esant 2 MP raiškai, o OV2312 maksimalus kadrų dažnis yra ribojamas iki 60 kadrų per sekundę. Šis skirtumas nėra atsitiktinis: didesnis OG02B10 pikselių dydis sumažina pikselių tankį, taip sumažindamas duomenų perdavimo slėgį ir įgalina didesnį kadrų dažnį-patobulinimas, ypač naudingas kameros moduliams, naudojamiems judesio aptikimui realiuoju laiku.
2. Pagrindinių veiklos rodiklių pranašumų ir trūkumų palyginimas
2.1 Vaizdo kokybė: dinaminis diapazonas ir žemas-šviesos našumas
Vaizdo kokybė yra pagrindinis vaizdo jutiklių vertinimo kriterijus, o šie du jutikliai akivaizdžiai skiriasi nuo dinaminio diapazono{0}}ir mažo{1}}apšvietimo. OG02B10, turintis didesnį pikselių dydį, gali surinkti daugiau šviesos per laiko vienetą, o tai reiškia didesnį signalo -į-triukšmo santykį (SNR) – 38 dB esant 100 liuksų. Tai leidžia jutikliui išlaikyti aiškias vaizdo detales esant silpnam{10}}apšvietimui, todėl jis tinka kameros moduliams, naudojamiems patalpose arba prastai apšviestose pramoninėse situacijose.
Priešingai, mažesnis OV2312 pikselių dydis lemia mažesnį 35 dB SNR esant tokioms pačioms apšvietimo sąlygoms, todėl mažai{2}}šviestuose vaizduose yra šiek tiek daugiau triukšmo. Tačiau OV2312 išsiskiria dinaminiu diapazonu ir pasiekia 68 dB, o tai yra 2 dB didesnis nei OG02B10. Šis pranašumas leidžia OV2312 užfiksuoti daugiau detalių didelio{10}}kontrastingumo scenose (pvz., šviesioje lauko aplinkoje su tamsiais šešėliais), todėl jis labiau tinka kamerų moduliams, naudojamiems lauko išmaniuosiuose įrenginiuose.
2.2 Energijos suvartojimas ir miniatiūrizavimas:{1}}našumo ir dydžio keitimas
Nešiojamiems ir miniatiūriniams fotoaparatų moduliams (pvz., naudojamiems išmaniuosiuose nešiojamuosiuose įrenginiuose arba kompaktiškuose pramoniniuose fotoaparatuose) energijos suvartojimas ir dydis yra labai svarbūs. OV2312, pasižymintis mažesniu pikselių dydžiu ir optimizuotu procesu, lusto dydis yra tik 3,6 mm × 3,6 mm, o įprastas energijos suvartojimas yra 180 mW, kai veikia 30 kadrų per sekundę greičiu. Dėl šio miniatiūrinio dizaino ir mažo energijos suvartojimo jis yra idealus pasirinkimas kamerų moduliams, kuriems reikalingi griežti dydžio ir galios apribojimai.
OG02B10 dėl didesnio pikselių dydžio ir didesnės našumo konfigūracijos turi didesnį lustą – 4,8 mm × 4,8 mm, o įprastas energijos suvartojimas – 250 mW tomis pačiomis darbo sąlygomis. Nors šis didesnis energijos suvartojimas ir didesnis dydis riboja jo naudojimą miniatiūriniuose moduliuose, tai yra pagrįstas kompromisas dėl geresnės vaizdo kokybės ir didesnio kadrų dažnio{7}}funkcijos, kurioms teikiama pirmenybė didelio našumo kamerų moduliuose, pvz., naudojamuose pramoninės patikros įrangoje.
2.3 Kaina-Efektyvumas: prisitaikymas prie skirtingų rinkos segmentų
Kaina yra pagrindinis veiksnys, turintis įtakos masinės gamybos{0}}kamerų modulių jutiklių pasirinkimui. OV2312, kaip subrendęs produktas, pagrįstas 3-kartos technologija, turi mažesnes gamybos sąnaudas dėl optimizuotų gamybos procesų ir masto ekonomijos. Dėl šio kainos pranašumo jis tinka vidutinės ir mažos{8}}kamerų moduliams, siekiantiems ekonomiškumo-, pvz., naudojamiems pradinio{10}lygio išmaniųjų namų įrenginiuose arba pagrindinėse pramoninėse kamerose.
OG02B10, kuriame įdiegta pažangesnė 4-kartos pasaulinė užrakto technologija ir didesnis pikselių dydis, gamybos sąnaudos yra didesnės. Tačiau jo puikus vaizdo našumas ir didesnis kadrų dažnis pateisina aukščiausios klasės fotoaparatų modulių, kuriems reikalingas didelis patikimumas ir našumas, pvz., naudojamus tiksliosiose pramoninės regos sistemose arba didelės spartos automobilių vaizdo gavimo modulius, pranašumą.
3. Taikymo orientacija ir pasirinkimo pasiūlymai
OG02B10 ir OV2312 privalumai ir trūkumai nėra absoliutūs, bet yra susiję su konkrečiais taikymo scenarijais. Kameros moduliams, kuriems teikiama pirmenybė didelės-greitos vaizdavimui, mažam-apšvietimui ir vaizdo aiškumui-, pvz., naudojamiems atliekant pramoninę apžiūrą,{7}}didelio greičio judesio fiksavimą ar mažo{8}}apšvietimo stebėjimą-, tinkamiausias pasirinkimas yra OG02B10. Jo didesnis pikselių dydis, didesnis SNR ir didesnis kadrų dažnis gali veiksmingai atitikti griežtus šių scenarijų reikalavimus.
Priešingai, fotoaparato moduliams, kuriems reikalingas miniatiūrizavimas, mažos energijos sąnaudos ir ekonomiškas-efektyvumas-, pvz., naudojamiems išmaniuosiuose nešiojamuosiuose įrenginiuose, pradinio-lygio išmaniųjų namų įrenginiuose arba lauko kompaktiškuose fotoaparatuose-, OV2312 suteikia daugiau pranašumų. Jo mažesnis dydis, mažesnės energijos sąnaudos ir mažesnė kaina kartu su puikiu dinaminiu diapazonu leidžia puikiai prisitaikyti prie šių scenarijų.
Išvada
OG02B10 ir OV2312, kaip du pagrindiniai 2MP pasauliniai užrakto jutikliai, kuriuos pristatė OmniVision, yra suprojektuoti taip, kad jų padėtis atitiktų įvairius fotoaparato modulių programų poreikius. OG02B10 daugiausia dėmesio skiria dideliam našumui, pasižymi dideliu-apšvietimu, dideliu kadrų dažniu ir vaizdo aiškumu, todėl tinka aukštos-paklausos{9}}scenarijoms. Kita vertus, OV2312 pabrėžia miniatiūrizavimą, mažas energijos sąnaudas ir sąnaudų{12}}efektyvumą, tinka vidutinės ir -žemos klasės ir miniatiūrinių programų scenarijus.
Užsienio klientams, užsiimantiems kameros modulių tyrime ir plėtra bei pirkimu, esminių šių dviejų jutiklių skirtumų supratimas yra būtinas norint optimizuoti modulio dizainą, sumažinti išlaidas ir pagerinti produktų konkurencingumą. Suderinę jutiklio pasirinkimą su konkrečiais taikymo reikalavimais, klientai gali maksimaliai padidinti kameros modulių našumą ir pasiekti geresnių rinkos rezultatų.
