Įvadas: IMX06A padėties nustatymas

Platioje Sony vaizdo jutiklių asortimente IMX06A serija užima unikalią vietą. Skirtingai nei Pregius S serija, ji neteikia pirmenybės visuotiniam užraktui ar ekstremaliam kadrų dažniui, taip pat nepriima SLVS-EC pramoninės sąsajos. Vietoj to jis siūlo 1-colio optinį formatą, itin didelę 50 MP skiriamąją gebą ir MIPI CSI-2 sąsają, suteikiančią naują parinktį pramoniniams fotoaparatams ir mokslinio vaizdo rinkoms.

„Sony“ išleido vienspalvę versiją IMX06A-AMR-J ir spalvotą versiją IMX06A-AJ1R-J. Abu jutikliai naudoja slankiojančio sklendės konstrukciją su 1,6 μm pikselių ir maždaug 50,3 mln. efektyviųjų pikselių, optimizuotus pramoninėms reikmėms, kurioms reikalingas didelis detalumas, mažas triukšmas ir geras mažas{10}}jautrumas šviesai.

Palyginti su anksčiau aptartais didelio formato{0}}davikliais, 1 colio IMX06A serija siūlo aiškius sistemos integravimo pranašumus, ypač kai fotoaparato dydis yra ribotas.

1 dalis: techninis palyginimas – IMX06A-AMR-J ir IMX06A-AJ1R-J

1.1 Bendra technologijų platforma

Abu jutikliai turi tą pačią{0}}apšviestų pikselių architektūrą ir pasiekia 50,3 MP 1 colio optiniu formatu.

1.2 Kadrų dažnio našumas

Visos{0}}raiškos kadrų dažnis skiriasi priklausomai nuo bitų gylio:

Naudojant dominančio regiono --domėjimosi regiono (IG) langų režimą, kadrų dažnis gali būti padidintas-pavyzdžiui, 3840 × 2160 skyra pasiekia 62 kadrus per sekundę.

1.3 Pagrindiniai vienspalvių ir spalvotų versijų skirtumai

Pagrindinis skirtumas yra spalvų filtrų masyvo buvimas, dėl kurio atsiranda šie skirtumai:

Jautrumas:Monochrominėje versijoje trūksta spalvų filtro, todėl fotodiodus pasiekia daugiau šviesos, todėl kvantinis efektyvumas yra didesnis. Jis puikiai tinka esant silpnam-apšvietimui arba trumpam{2}}ekspozicijos scenarijus.

Erdvinė skiriamoji geba:Kiekvienas vienspalvis pikselis nepriklausomai fiksuoja ryškumą ir pasiekia teorinę 50 MP ribą. Spalvų jutikliams reikalingas demosaicinas, kuris šiek tiek sumažina detales.

Išvesties formatas:Vienspalviai išveda grynus pilkos spalvos tonus, idealiai tinka kiekybinei analizei ir moksliniams matavimams. Spalvoti išvedami „Bayer RAW“, todėl norint atkurti spalvotus vaizdus,{1}}reikalingas tolesnis apdorojimas.

Spektrinis atsakas:Vienspalvis apima visą matomą ir artimą infraraudonųjų spindulių{0}}spektrą, tinka daugiaspektriniam ir fluorescenciniam vaizdavimui. Spalvų jutikliai atskiria šviesą per Bayer masyvą, kad būtų galima tiksliai atkurti spalvas.

1.4 Palyginimas su ankstesnėmis kartomis

IMX06A pasiekia 50 MP mažesniu 1 colio formatu su universalesne MIPI sąsaja, siūlančia lanksčią sistemos integraciją.

2 dalis. Pagrindiniai techniniai pranašumai

2.1 didelio-tankio pikselių architektūra: 50 MP 1 colyje

Išskirtinė IMX06A funkcija yra 50,3 MP į 1- colio optinį formatą su 1,6 μm pikseliais, kuriuos įgalina pažangus „Sony“ galinio apšvietimo procesas.

Nepaisant mažesnio pikselių dydžio, jutiklis išlaiko stiprų našumą mažame{0}}apšvietime. Pagrindinės specifikacijos: skaitymo triukšmas 4,63e-, visas šulinys 15,829ke-, SNR 42dB, dinaminis diapazonas 70,7dB, tai rodo bekompromisę vaizdo kokybę.

2.2 Susukamo užrakto naudojimo atvejai

Skirtingai nei pasauliniai užrakto jutikliai, slenkantis užraktas nuosekliai atskleidžia pikselių eilutes, o tai gali sukelti „želė efektą“ greitai judant.

Privalumai: didesnis pikselių tankis, geresnis našumas-mažo apšvietimo, paprastesnė pikselių struktūra. Idealiai tinka statiniam ar lėtai judančiam-didelės raiškos{3}}vaizdui.

2.3 MIPI CSI-2 sąsaja: supaprastintas integravimas

MIPI CSI-2 yra plačiai naudojamas mobiliosiose ir įterptosiose regėjimo sistemose ir siūlo:

Tiesioginis ryšys su pagrindiniais IPT ir SoC, išvengiant sąsajos konvertavimo

Suderinamumas su NVIDIA Jetson, Raspberry Pi, FPGA ir kt.

Platus ekosistemos palaikymas trumpesniems vystymosi ciklams

Kompaktiškas įterptųjų regėjimo sistemų dizainas

2.4 Pramoninio vaizdo našumas

Mažas{0}}triukšmas užtikrina aiškumą esant silpnai apšvietimui

Didelis jautrumas, tinkamas fluorescenciniam vaizdavimui

Didelis dinaminis diapazonas išsaugo šviesius ir šešėlius

8/12{3}}bitų išvesties perjungimas leidžia kompromisą dėl greičio ir tikslumo

2.5 Įjungti-lusto funkcijas

Demosaicingo lusto palaikymas, skirtas spalvų lankstumui

Keli nuskaitymo režimai skyrai{0}}optimizuoti kadrų dažnį

ROI skaitymas didesniam FPS

Aparatinės / programinės įrangos sujungimas (2 × 2, 3 × 3, 4 × 4), kad padidintų jautrumą ir greitį

3 dalis. Endoskopo kameros modulio tinkamumas

3.1 Galimybių vertinimas

Palyginti su didesniais jutikliais, IMX06A suteikia endoskopo integravimo pranašumų:

Dydis:13,00 × 9,83 mm, mažesnis nei IMX927/928/929 (1,8–2,5 colio)

Taikymas:Tinka standiesiems endoskopams, iš dalies tinka minkštiesiems endoskopams su optimizuota optika ir visiškai suderinama su chirurginiais mikroskopais

3.2 Unikali endoskopijos vertė

1 colio formatas:Pramoninių/mokslinių fotoaparatų standartas; suderinama su C-mount optika

MIPI sąsaja:Integruota platforma, maža galia, supaprastintas šilumos valdymas

Spalvota versija:Tikslus audinių spalvų atkūrimas operacijos metu

Vienspalvė versija:Idealiai tinka fluorescenciniam vaizdavimui esant silpnam apšvietimui

3.3 Palyginimas su pagrindiniais endoskopiniais jutikliais

IMX06A suderina skiriamąją gebą ir dydį, todėl tai yra praktiškas itin-didelės-raiškos pasirinkimas endoskopijai.

4 dalis. Pagrindinės taikymo sritys

Mikroskopija:50 MP raiška užfiksuoja smulkias struktūras; mažas triukšmas ir didelis dinaminis diapazonas tinka tiesioginiam-ląsteliui, fluorescencijai ir didelės{2}}greičio vaizdavimui.

Pramoninė apžiūra ir mašinos vizija:Apima didelius PCB su dideliu detalumu; susukamas užraktas, kurio pakanka statiniam arba laipsniškam judėjimui.

Tiksli robotika ir metrologija:Didelė skiriamoji geba sumažina vaizdų susiuvimo poreikį, todėl matuojamas didelis{0}} tikslumas.

Moksliniai tyrimai:Paviršiaus analizė, patologija, ląstelių skaičiavimas, fluorescencinis vaizdas, laiko{0}}periodiniai eksperimentai.

Medicininis vaizdas:Standžiųjų endoskopų ir chirurginių mikroskopų taikymui naudinga itin{0}}didelė skyra; vienspalvis fluorescencijos valdymui, spalva audinių vizualizavimui.

5 dalis: Atrankos rekomendacijos

Vienspalvis IMX06A-AMR-J:

Spalvoti{0}}nepriklausomi patikrinimai

Kiekybiniai matavimai

Mažos-šviesos arba fluorescencinės programos

Reikalinga maksimali erdvinė skiriamoji geba

Spalva IMX06A-AJ1R-J:

Vaizdinė spalvų išvestis peržiūrai/rodyti

Patikrinimai naudojant spalvotus žymeklius

Patologija su nudažytais audiniais

Kelių-kanalių fluorescencinis vaizdas

6 dalis: Sistemos integravimo svarstymai

Sąsajos / platformos palaikymas:NVIDIA Jetson, FPGA plokštės, Raspberry Pi, įvairūs SoC

Pralaidumas:50 MP, 14 kadrų per sekundę, 8-bit ≈ 700 mln. pikselių per sekundę, ~5,6 Gbps, pasiekiama naudojant kelių juostų MIPI CSI-2

Optika:Platus C-montavimo suderinamumas, įskaitant endoskopo adapterius

7 dalis: Outlook ir pramonės poveikis

IMX06A serija siūlo naują pasirinkimą pramoniniam ir moksliniam vaizdavimui. 50 MP raiškos ir 1 colio formato derinys subalansuoja sistemos dydį ir vaizdo detales.

Sistemos integratoriams IMX06A serijos MIPI sąsaja labai supaprastina integravimą su įterptomis platformomis, sutrumpindama produktų kūrimo ciklus. Kamerų gamintojai, tokie kaip ToupTek Photonics, jau išleido brandžius mikroskopinius fotoaparatus, kurių pagrindas yra IMX06A.

Medicinos prietaisų kūrėjams dėl kompaktiško dydžio IMX06A serija yra tikroviška itin{1}}didelės-raiškos parinktis endoskopinėms reikmėms. Nors tiesioginis integravimas į lanksčių endoskopų antgalius tebėra sudėtingas, IMX06A leidžia atlikti ultra{5}}HD vaizdus naudojant standžiuosius endoskopus, chirurginius mikroskopus ir diagnostinę įrangą.

Išvada
IMX06A-AMR-J ir IMX06A-AJ1R-J yra novatoriški „Sony“ produktai, pasiekiantys 50 MP skiriamąją gebą 1-colio optiniu formatu. Su slankiojančiu užraktu ir MIPI CSI-2 sąsaja jie yra ekonomiškesnis ir lengviau integruotas sprendimas programoms, kurioms nereikia visuotinio užrakto ar ekstremalių kadrų dažnių.

Pramoniniams fotoaparatams ir moksliniams vaizdams, kuriems reikalingas didelis detalumas, mažas triukšmas ir didelis našumas esant mažam{0}}apšvietimui, IMX06A serija yra tiksliai suderintas sprendimas. Visų pirma, jo kompaktiškas dydis atveria platesnes medicininio vaizdo taikymo perspektyvas, palyginti su didesniais jutikliais.

Nuolat tobulėjant technologijoms, tokie produktai kaip IMX06A plečia pramoninio vaizdo gavimo galimybes.