„Sony IMX928“ serijos analizė: kaip 68 MP visuotinis užraktas iš naujo apibrėžia didelės spartos pramoninę viziją

Įvadas
Pramoniniame vaizdavime yra žinomas posakis: negalima turėti ir didelės raiškos, ir didelio kadrų dažnio. Šis techninis paradoksas daugelį metų metė iššūkį sistemų integratoriams-, kol Sony Pregius S platforma palaipsniui įveikė šį apribojimą nuolat tobulėjant.

2025 m. „Sony Semiconductor Solutions Group“ pristatė pasaulinių užrakto CMOS vaizdo jutiklių IMX928 seriją, įskaitant vienspalvį IMX928 AMB ir spalvotą IMX928 AQB. Šie jutikliai, turintys 68 MP raišką ir 138 kadrų per sekundę didelės spartos{7}} išvestį, leidžia išlaikyti pusiausvyrą tarp greičio ir skiriamosios gebos IMX927 produktų linijoje.

Šiame straipsnyje nagrinėjama šių jutiklių techninė vertė iš keturių perspektyvų: specifikacijų palyginimas, pagrindiniai pranašumai, endoskopo modulių suderinamumas ir pagrindinės taikymo sritys.

1. IMX928 AMB ir IMX928 AQB: techninės specifikacijos

1.1 Bendra platforma

Abu jutikliai yra pagrįsti ta pačia „Pregius S“{0}}apšviesta sudėtine architektūra, atskiriančia pikselių sluoksnį nuo grandinės. Ši konstrukcija užtikrina aukštą jautrumą ir greitesnį signalo apdorojimą.

1.2 Kadrų dažnio našumas

Kadrų dažnis skiriasi priklausomai nuo išvesties bitų gylio:

Realiuose fotoaparatuose sistemos dizainas gali turėti įtakos efektyviam kadrų dažniui. Pavyzdžiui, „Allied Vision“ hr928M100GE vienspalvis fotoaparatas pasiekia 138 kadrų per sekundę greitį, o spalvotas hr928C100GE – 68 kadrus per sekundę,{7}}tikėtina, dėl papildomo apdorojimo išlaidų, skirtų spalvų atkūrimui.

1.3 Pagrindiniai skirtumai: vienspalvis ir spalvotas

Pagrindinis skirtumas yra spalvų filtrų masyvo buvimas:

Jautrumas:Vienspalvis jutiklis (IMX928 AMB) pasižymi didesniu kvantiniu efektyvumu, nes krintanti šviesa tiesiogiai pasiekia fotodiodus ir užtikrina puikų našumą esant silpnam-apšvietimui, trumpam{2}}ekspozicijai.

Erdvinė skiriamoji geba:Vienspalvis fiksuoja visus 68 MP be demosaicino. „Bayer“ rekonstrukcijos metu spalvų jutikliai praranda maždaug 30 % smulkių detalių.

Išvesties formatas:Vienspalvis išveda grynus pilkos spalvos tonus, kad būtų galima atlikti kiekybinę analizę ir 3D matavimus, o spalvoti – neapdoroti „Bayer“ duomenys, kuriuos reikia apdoroti, kad būtų galima gauti spalvotus vaizdus.

Spektrinis atsakas:Vienspalviai dangteliai, matomi beveik{0}}infraraudonųjų spindulių spinduliu, palaiko daugiaspektrinį ir fluorescencinį vaizdą. Spalvotose versijose yra IR kirpimo filtras, skirtas tiksliai perteikti spalvas už beveik -IR jautrumą.

2. Pagrindiniai IMX928 serijos pranašumai

2.1 Visuotinis užraktas: tikslus{1}}didelio greičio fiksavimas

Skirtingai nuo susukamų langinių, naudojamų vartotojų fotoaparatuose, IMX928 naudoja visuotinį užraktą, kuris vienu metu atskleidžia visus pikselius. Tai pašalina iškraipymus, kai vaizduojami greitai -judantys objektai-, kurie yra būtini tikrinant didelės- spartos PCB, plokšteles ar elektroninius komponentus pramoninėse gamybos linijose.

2.2 Išplėstinė pikselių architektūra: aiški žema-šviesi detalė

IMX928 naudoja „Sony“ apšviestų{1}}pikselių struktūrą su 2,74 μm pikseliais, užtikrinančiais didelį jautrumą ir didelį sodrumą. Privalumai apima:

Aiškios detalės prasto{0}}apšvietimo aplinkoje su slopinamu šešėlių triukšmu.

Maža tamsioji srovė ir laikinas triukšmas, pagerinantis SNR ir sumažinantis klaidingus teigiamus AI matymo vamzdynus.

2.3 1-HDR kadras: detalių išsaugojimas sudėtingose ​​scenose

Funkcija 1-Shot HDR išplečia dinaminį diapazoną naudojant vieną ekspoziciją, išlaikant kadrų dažnį ir skiriamąją gebą. Atliekant PCB patikrinimą, jis vienu metu užfiksuoja ryškias litavimo jungtis ir tamsius pagrindus, sumažindamas klaidingą klasifikaciją.

2.4 Lanksčios išvesties sąsajos: supaprastinta integracija

SLVS-EC sąsajos palaiko iki 12,5 Gb/s spartą vienoje juostoje, užtikrina didelį duomenų pralaidumą naudojant mažiau kanalų, palengvina FPGA pasirinkimą ir palaiko didelės-raiškos-duomenų perdavimą CoaXPress-per{5}}Fiber ir 100GigE Vision sistemoms.

2.5 Modulinė pakuotė: fotoaparato dizaino lankstumas

45 × 52 mm keramikos paketas su jungtimis siūlo:

Smeigtukų suderinamumas su 16 produktų, palaikantis universalios kameros platformos dizainą.

Nuimamas dizainas, skirtas lanksčiam jutiklio keitimui.

Erdvė aušintuvams, kad būtų išlaikytas šiluminis stabilumas ilgo veikimo metu.

3. Endoskopo modulio suderinamumas

3.1 Galimybių vertinimas

IMX928 gali būti naudojamas atliekant endoskopinį vaizdą, tačiau su dideliais apribojimais:

Dydžio riba:45 × 52 mm pakuotė viršija tipinius minkšto endoskopo antgalio skersmenis (10–12 mm), todėl netelpa į lanksčius įterpimo vamzdelius.

Taikomas naudojimas:Tinka standiesiems endoskopams (laparoskopams, torakoskopams, artroskopams) su ant kūno pritvirtintais{0}}davikliais arba chirurginiams mikroskopams su vidiniu jutikliu.

Palyginimas:Tipiški endoskopiniai jutikliai yra<15mm, designed for soft-tip integration. IMX928 targets industrial/hard-endoscope use.

3.2 Unikalūs endoskopijos pranašumai

Pasaulinė užrakto klinikinė vertė:Sumažina judesio susiliejimą dėl širdies plakimo, kvėpavimo ar pulsavimo torakoskopinės ar laparoskopinės operacijos metu.

Vienspalvio fluorescencijos potencialas:Didelis IMX928 AMB beveik -IR jautrumas palaiko indocianino žaliosios (ICG) fluorescencijos vaizdą kepenų, tulžies latakų ir naviko chirurgijos metu.

Spalvos tikslumas:IMX928 AQB išsaugo tikrąją audinių spalvą ir padeda priimti nuo spalvos priklausomus chirurginius sprendimus. Didelė raiška (68 MP) leidžia stebėti didelį FOV vaizdą, tuo pačiu leidžiant skaitmeninį priartinimą neprarandant detalių.

3.3 Palyginimas su kitais jutikliais

4. Pagrindinės taikymo sritys

4.1 Automatinis optinis patikrinimas (AOI)

IMX928 taikomas 2D / 3D AOI. 68MP raiška suteikia didesnę PCB aprėptį ir fiksuoja mažus komponentus. Visuotinis užraktas užtikrina, kad vaizdai neiškraipomi-, o 1-Shot HDR išsaugo detales gerai atspindinčiame lydmetalyje ir tamsiuose substratuose.

4.2 Puslaidininkių ir tiksliosios elektronikos patikra

Didelis pikselių tankis apima daugiau plokštelės ploto viename kadre, sumažindamas susiuvimą ir padidindamas pralaidumą.

4.3 Plokščiojo ekrano apžiūra

OLED/LCD pikselių{0}}lygio defektų aptikimas naudingas dėl didelės skiriamosios gebos, užfiksuojant kelias sritis vienu kadru.

4.4 Ličio-jonų akumuliatoriaus patikra

Didelė skiriamoji geba ir jautrumas užtikrina kokybišką elektrodų dangos vienodumo, separatoriaus defektų ir elektrodų išlygiavimo patikrinimą. Didelės spartos{1}} išvestis atitinka šiuolaikines gamybos linijas.

4.5 3D Lazerinė profilometrija

Didelis IMX928 AMB SNR reiškia tikslų aukščio matavimą, pvz., litavimo jungties aukštį, BGA rutulio patikrinimą ir tikslų dalių kontūravimą. 138fps leidžia atlikti pilną patikrinimą internete.

4.6 Mokslinis ir profesionalus vaizdo gavimas

Didelės spartos fizikos įrašymas, biomechanikos analizė ir sporto analizė yra naudingi naudojant visuotinį užraktą ir didelę skyrą, skirtą detaliam tolesniam{1}} apdorojimui.

Industry analysts suggest Sony's industrial sensors, while designed for production, may eventually influence consumer cameras, with >100MP and >225 kadrai per sekundę gali tapti standartu aukščiausios klasės{1}} modeliams.

5. Atrankos rekomendacijos

Pasirinkite IMX928 AMB (vienspalvį), kai:

Objekto spalva nesvarbi (pvz., plokštelės, tikslios metalinės dalys, akumuliatoriaus elektrodai)

Struktūrinės šviesos arba lazerio naudojimas 3D matavimui

Veikimas prasto{0}}apšvietimo aplinkoje, kuriai reikalingas maksimalus jautrumas

Atlieka fluorescencinį arba daugiaspektrinį vaizdą

Kiekybinės analizės atlikimas pagal pilkos spalvos reikšmes

Pasirinkite IMX928 AQB (spalvą), kai:

Objekto funkcijos priklauso nuo spalvų kodavimo

Reikalingas spalvų nuoseklumo įvertinimas (pvz., farmacinė pakuotė, spauda)

Žmogaus peržiūrai reikalingi tiesioginiai spalvoti vaizdai

Rūšiavimas priklauso nuo spalvos (pvz., maisto klasifikavimas)

Keli spalvų kanalai turi būti užfiksuoti vienu metu

6. Technologijų perspektyvos ir pramonės poveikis

IMX928 tęsia Pregius S evoliuciją siekiant didesnės skyros ir greičio. 68MP global shutter dabar yra brandus, masiškai{2}}gaminamas produktas, o ne laboratorijos prototipas.

Sistemos integratoriai įgyja dizaino lankstumo: suderinama modulinė pakuotė leidžia naudoti tą pačią kameros platformą