Tokiose srityse, kaip saugos stebėjimas,{0}}vaizdavimas transporto priemonėse ir išmanusis transportas, kuriems keliami itin aukšti{1}}apšvietimo ir dinaminio fiksavimo reikalavimai, „Sony Starvis™“ vaizdo jutiklių serija tapo pramonės etalonu dėl savo išskirtinio našumo. Tarp jų IMX678 ir IMX585, du 4K jutikliai, priklausantys Starvis2 technologijų stovyklai, dažnai naudojami aukščiausios klasės vaizdo gavimo įrangoje, tačiau jie aiškiai skiriasi optiniu dizainu, našumu ir pritaikymo galimybėmis. Daugelį vartotojų lengvai supainioja „ta pati serija + ta pati skiriamoji geba“, tačiau iš tikrųjų jų skirtumai yra raktas į tikslų skirtingų scenarijų poreikių atitikimą. Žvelgiant iš mokslo populiarinimo perspektyvos, šiame straipsnyje bus išsamiai išanalizuoti pagrindiniai dviejų jutiklių skirtumai ir pateikti aiškūs pasirinkimo pasiūlymai.
I. Bendras pagrindas: pagrindinės Starvis2 technologijos teikiamos galimybės
Tiek IMX678, tiek IMX585 yra aprūpinti „Sony“ patentuota Starvis2 apšviestų pikselių{3}}technologija. Ši techninė architektūra padėjo bendrą didelio našumo-pagrindą dviems-ypač-dideliui jautrumui, puikioms artimojo-infraraudonųjų spindulių vaizdo gavimo galimybėms ir HDR veikimui be artefaktų. Kaip jutikliai profesionaliems vaizdavimo laukams, jų pagrindinės vaizdo specifikacijos yra labai nuoseklios: abu yra 4K raiška (rekomenduojami įrašymo pikseliai 3840 × 2160, efektyvūs pikseliai apie 8,3 mln.), palaiko 10-bit/12 bitų RAW formato išvestį, yra aprūpinti CSI-2, palaikančiomis tokias nuosekliąsias duomenų kanalų sąsajas (/4), ir gali realizuoti tokias funkcijas kaip horizontalus / vertikalus 2 × 2 pikselių suskirstymas ir langų apkarpymas, prisitaikant prie skirtingų vaizdo specifikacijų poreikių.
Kalbant apie pagrindines technines charakteristikas, abu palaiko Clear HDR funkciją. Vienu metu fiksuojant mažo-stiprinimo (prisitaikant prie šviesių sričių) ir didelio-stiprinimo (prisitaikant prie tamsių sričių) vaizdus ir juos sintetinus, išsprendžiama artefaktų problema, kai tradicinis kelių kadrų HDR fiksuoja dideliu-sparčiai judančius objektus, o tai ypač tinka aiškiam eismo stebėjimui ir greitam judėjimui{5 prietaisų kameros. Tuo pačiu metu, pasikliaujant specialia Starvis2 pikselių struktūra (išgaubtas-įgaubtas krintančio paviršiaus dizainas), abu turi puikų infraraudonųjų spindulių sugerties greitį, leidžiantį pasiekti aukštos{10}vaizdo kokybės naktinį infraraudonųjų spindulių papildomo apšvietimo scenarijų ir sumažinti papildomo apšvietimo įrangos energijos sąnaudas ir šilumos generavimą. Be to, abu naudoja trijų krypčių maitinimo schemą: analoginis 3,3 V, skaitmeninis 1,1 V ir sąsaja 1,8 V, subalansuojant mažas energijos sąnaudas ir stabilų veikimą.
II. Pagrindiniai skirtumai: tikslus darbo pasidalijimas nuo optinio dizaino iki našumo dėmesio
Nors pagrindinės technologijos yra homologiškos, IMX678 ir IMX585 dizaino pozicijos labai skiriasi. Pagrindiniai skirtumai yra susiję su trimis pagrindiniais aspektais:optinis formatas ir pikselių dydis, kadrų dažnio našumas, irpakuotės forma. Šie skirtumai tiesiogiai nustato jų taikymo scenarijų ribas.
1. Pagrindinis skirtumas: optinis formatas ir pikselių dydis, lemiami mažo{1}}šviesos našumo veiksniai
Optinis formatas (jutiklio dydis) ir pikselių dydis yra pagrindiniai rodikliai, turintys įtakos mažo{0}}vaizdo vaizdo jutiklių apšvietimui,-kuo didesnis jutiklio dydis ir didesnis vieno pikselio plotas, tuo daugiau šviesos gaunama per laiko vienetą ir tuo geresnis signalo-ir-triukšmo santykis (vaizdo kokybės grynumas) ir vaizdo ryškumas esant silpnam apšvietimui-. Tai yra pagrindinis skirtumas tarp dviejų jutiklių:
IMX585 naudoja didelį 1/1,2- colio optinį formatą, kurio įstrižainės ilgis yra 12,84 mm, o vieno pikselio dydis yra 2,9 μm × 2,9 μm. Didesnis pikselių plotas suteikia jam itin stiprią šviesos fiksavimo galimybę esant silpnam{10}}apšvietimui. Kartu su „Starvis2“ technologija jis gali slopinti triukšmą ir aiškiai atkurti objekto detales net esant itin silpnam{12}}apšvietimui, pvz., tamsiose alėjose be gatvių apšvietimo. Tuo pačiu metu jo beveik -infraraudonųjų spindulių jautrumas yra puikus – 850 nm bangos ilgio jautrumas yra maždaug 1,7 karto didesnis nei ankstesnės kartos gaminio, o tai gali labai sumažinti papildomos apšvietimo įrangos poreikį stebint naktinį infraraudonųjų spindulių kiekį.
IMX678 naudoja 1/1,8{8} colio optinį formatą, kurio įstrižainė yra tik 8,86 mm, o pikselių dydis yra maždaug 1,45 μm × 1,45 μm (apskaičiuotas pagal optinį formatą ir skiriamąją gebą). Palyginti su IMX585, jo jutiklio dydis ir pikselių plotas yra žymiai mažesni, o šviesos fiksavimo galimybė prasto apšvietimo aplinkoje yra šiek tiek silpnesnė. Tačiau mažesnis optinis formatas leidžia jį pritaikyti prie kompaktiškesnių lęšių modulių, suteikiant galimybių miniatiūriniam galinės įrangos dizainui.
2. Išsamus skirtumas: kadrų dažnio našumas ir dinaminio fiksavimo pritaikymas
Kalbant apie kadrų dažnį, abu jutikliai buvo tiksliai{0}}sureguliuoti, kad atitiktų skirtingus dinaminio fiksavimo poreikius. Viso -pikselio (3840 × 2160) nuskaitymo režimu didžiausias abiejų kadrų dažnis yra vienodas – 60 kadrų per sekundę (fps), kai išvedama 12-bitų, o tai gali patenkinti įprasto 4K vaizdo įrašymo poreikius; tačiau yra skirtumas, kai išvedama 10{16}}bitų: maksimalus IMX585 kadrų dažnis gali siekti 90 kadrų per sekundę, o IMX678 – 72 kadrų per sekundę. Didesnis kadrų dažnis reiškia, kad IMX585 gali tiksliau fiksuoti nenutrūkstamus greitai judančių objektų (pvz., greitai važiuojančių transporto priemonių ir bėgančių pėsčiųjų) judesius, sumažinti judesio susiliejimą ir yra labiau tinkamas scenarijuose, kuriems keliami itin dideli dinaminio fiksavimo tikslumo reikalavimai, pvz., eismo stebėjimas ir didelės spartos įvykių fiksavimas.
3. Integravimo skirtumas: pakuotės forma ir terminalo pritaikymas
Pakuotės forma tiesiogiai veikia jutiklio įrengimo erdvę ir galinių įrenginių integravimo sunkumus. IMX585 naudoja keraminį LGA paketą, kurio dydis yra 20,0 mm × 16,8 mm. Nors pakuotės tūris yra didelis, jos stabilumas yra didesnis, o tai gali patenkinti ilgalaikius stabilaus stacionaraus{5}} įrangos, pvz., apsaugos kamerų, veikimo poreikius. Be to, keraminė medžiaga geriau išsklaido šilumą, todėl tinka bet kokiam-orui lauke.
Informacija apie IMX678 pakuotę nėra aiškiai pažymėta, tačiau kartu su 1/1,8{3} colio mažu optiniu formatu ir programos padėtimi mažoje įrangoje, pvz.,{5}}transporto priemonėse ir mobiliuosiuose telefonuose, galima daryti išvadą, kad pakuotės dizainas yra kompaktiškesnis (greičiausiai Chip Scale Package, CSP). Dėl mažesnio pakuotės tūrio jį galima lengvai integruoti į erdvei{6}}jautrią įrangą, pvz., prietaisų skydelius, mažas transporto priemonės kameras ir mobiliųjų telefonų antrines kameras, prisitaikant prie lengvų ir miniatiūrinių galinių produktų tendencijų.
III. Pasirinkimo pasiūlymai: pagrindinių pranašumų suderinimas pagal scenarijaus poreikius
Dviejų jutiklių ryšys nėra „didelis{0}}žemos konfigūracijos“, o tikslus darbo pasidalijimas pagal dvi pagrindines paklausos kryptis: „mažas-šviesos našumo prioritetas“ ir „miniatiūrizacijos prioritetas“. Pagrindinė atrankos logika yra tokia: pirmiausia išsiaiškinkite pagrindinius programos scenarijaus reikalavimus, -ar sutelkti dėmesį į vaizdo kokybę ekstremaliose aplinkose, ar į miniatiūrinį įrangos integravimą, o tada visapusiškai įvertinkite kartu su dinaminiais fiksavimo poreikiais ir diegimo aplinka.
1. Scenarijai, kur pirmenybė teikiama IMX585
- Saugumo stebėjimas lauke: ypač nakties scenarijuose be papildomo apšvietimo arba esant silpnam papildomam apšvietimui (pvz., priemiesčių keliuose ir atokiose gamyklose), didelis IMX585 pikselių dydis ir didelis artimųjų{0}} infraraudonųjų spindulių jautrumas gali užtikrinti aiškų vaizdą. Vienos-ekspozicijos dinaminis diapazonas – 88 dB (iki 106 dB kelių ekspozicijos režimu) gali susidoroti su sudėtingais scenarijais, kai yra foninis apšvietimas ir stiprus šviesos-tamsus kontrastas;
- Didelio{0}}greičio eismo stebėjimas: kai reikia užfiksuoti detales, pvz., greitaeigių transporto priemonių valstybinius numerius ir transporto priemonių būklę, didelis IMX585 kadrų dažnis (90 kadrų per sekundę) gali sumažinti judesio susiliejimą ir pagerinti AI atpažinimo tikslumą;
- Stacionari-įdiegta profesionali vaizdo gavimo įranga: pvz., pramoninės stebėjimo kameros ir didelės apsaugos kupolinės kameros, jų keraminių LGA paketų didelis stabilumas ir šilumos išsklaidymas yra tinkami ilgalaikiam-darbui bet kokiu-oru, todėl nereikia atsižvelgti į miniatiūrizavimo poreikius.
2. Scenarijai, kur pirmenybė teikiama IMX678
- Miniatiūrinė{0}}transporto priemonės įranga: pvz., prietaisų skydeliai ir{1}}automobilyje esančios erdvinio vaizdo{2}}kameros, mažas optinis formatas ir kompaktiška IMX678 pakuotė gali prisitaikyti prie ribotos įrengimo vietos automobilyje. Tuo pačiu metu 4K raiška ir Clear HDR funkcija gali patenkinti tokių scenarijų vaizdavimo poreikius, kaip foninis apšvietimas (tunelio išėjimai) ir vairavimas naktį;
- Nešiojamieji išmanieji įrenginiai: tokie kaip mažos UAV antenos kameros ir rankiniai profesionalūs įrašymo įrenginiai, jautrūs įrangos tūriui ir svoriui. Miniatiūrinis IMX678 dizainas gali sumažinti įrangos naštą, o 72 kadrų per sekundę kadrų dažnis gali atitikti įprastų dinaminių scenarijų fiksavimą;
- Vidutinio ir silpno{0}}apšvietimo patalpų stebėjimas: pvz., patalpų scenarijai su pagrindiniu apšvietimu, pvz., prekybos centrai ir biurų pastatai, kuriems nereikia itin mažo{1}}apšvietimo. IMX678 vaizdo kokybė yra pakankama, kad atitiktų poreikius, o jo miniatiūravimo pranašumas gali sumažinti fotoaparato modulio projektavimo sudėtingumą.
IV. Santrauka
Kaip Starvis2 serijos 4K jutikliai, Sony IMX678 ir IMX585 dalijasi pagrindine technine architektūra ir pagrindinėmis vaizdo gavimo galimybėmis, tačiau dėl skirtingų pagrindinių parametrų, pvz., optinio formato ir pikselių dydžio, dizaino jie aiškiai pasiskirsto: IMX585 „didelis dydis + didelis kadrų dažnis“ laiko savo pagrindinius profesionalios aplinkos pranašumus ir vaizdavimą lauke. didelės spartos-dinaminiai scenarijai; IMX678 „miniatiūrizavimas“ yra pagrindinis pardavimo taškas, pritaikytas prie erdvės -jautrios-transporto priemonės ir nešiojamos įrangos. Atliekant faktinį pasirinkimą, jums tereikia suvokti du pagrindinius reikalavimus – „žemo-šviesos našumo prioritetą“ ir „įrangos garsumo ribą“, kad galėtumėte greitai suderinti atitinkamą jutiklį ir maksimaliai išnaudoti „Starvis2“ technologijos vaizdo pranašumus.
