В области като наблюдение на сигурността, изображения в-превозни средства и интелигентен транспорт, които имат изключително високи изисквания за изображения при слаба{1}}осветеност и динамично улавяне, серията сензори за изображения Starvis™ на Sony се превърнаха в еталон за индустрията със своята изключителна производителност. Сред тях IMX678 и IMX585, два 4K сензора, принадлежащи към технологичния лагер Starvis2, често се използват в-оборудване за изображения от висок клас, но има ясни разлики между тях по оптичен дизайн, фокус върху производителността и адаптивност на приложението. Много потребители лесно се объркват от тяхната „една и съща серия + същата разделителна способност“, но всъщност техните различия са ключът към точното съпоставяне на нуждите на различните сценарии. От научно-популярна гледна точка, тази статия ще анализира подробно основните разлики между двата сензора и ще предостави ясни предложения за избор.
I. Обща основа: Основни възможности, предоставени от технологията Starvis2
И IMX678, и IMX585 са оборудвани със собствената технология Starvis2 на Sony-осветени пиксели. Тази техническа архитектура е поставила обща основа с висока-производителност за двете-ултра-чувствителност, отлични възможности за-инфрачервени изображения и-HDR производителност без артефакти. Като сензори за професионални полета за изображения, техните основни спецификации за изображения са много последователни: и двата са с 4K резолюция (препоръчителни пиксели за запис 3840×2160, ефективни пиксели около 8,3 милиона), поддържат 10-bit/12-bit RAW изходен формат, оборудвани са с интерфейси за серийни данни CSI-2 (поддържащи многоканални конфигурации като 2/4/8 ленти) и могат да реализират функции като хоризонтално/вертикално 2×2 пикселно групиране и изрязване на прозорец, адаптиране към нуждите на различни спецификации за изображения.
По отношение на основните технически характеристики и двата поддържат функцията Clear HDR. Чрез едновременно заснемане на изображения с ниско-усилване (адаптиране към светли зони) и високо-усилване (адаптиране към тъмни зони) и синтезирането им, той решава проблема с артефакта, когато традиционният много-кадров HDR улавя високо-движещи се обекти, което е особено подходящо за ясно улавяне на бързо-движещи се цели в сценарии като наблюдение на трафика и камери за регистратори. В същото време, разчитайки на специалната пикселна структура на Starvis2 (изпъкнал-вдлъбнат дизайн на падаща повърхност), и двата имат отлична скорост на поглъщане на близка-инфрачервена светлина, която може да постигне високо-качествено изображение при сценарии за нощно инфрачервено допълнително осветление и да намали консумацията на енергия и генерирането на топлина от допълнителното осветително оборудване. Освен това и двата приемат три{12}}схема на захранване от аналогово 3,3 V, цифрово 1,1 V и интерфейсно 1,8 V, балансирайки ниска консумация на енергия и стабилна производителност.
II. Основни разлики: Прецизно разделение на труда от оптичен дизайн до фокус върху производителността
Въпреки че основните технологии са хомоложни, дизайнерските позиции на IMX678 и IMX585 са значително различни. Основните разлики се фокусират върху три основни измерения:оптичен формат и размер на пиксела, производителност на честотата на кадрите, иформа на опаковка. Тези разлики директно определят границите на техните сценарии на приложение.
1. Основна разлика: Оптичен формат и размер на пиксела, решаващи фактори за ниска-светлинна производителност
Оптичният формат (размер на сензора) и размерът на пиксела са основни показатели, влияещи върху-способността на сензорите за изображения да изобразяват при ниска светлина-колкото по-голям е размерът на сензора и колкото по-голяма е площта на единичния пиксел, толкова повече светлина се получава за единица време и толкова по-добро е съотношението-към-шум (чистота на качеството на изображението) и яркостта на изображението в среда с ниска-осветеност. Това е основната разграничителна точка между двата сензора:
IMX585 приема голям 1/1,2-инчов оптичен формат с дължина на диагонала 12,84 mm и размер на единичен пиксел 2,9 μm × 2,9 μm. По-голямата площ на пикселите му дава изключително силна способност за улавяне на светлина в среда с ниска{10}}светлина. Комбиниран с технологията Starvis2, той може да потиска шума и ясно да възстановява детайлите на обекта дори при сценарии с изключително ниска-осветеност, като тъмни алеи без улично осветление. В същото време неговата близка{13}}инфрачервена чувствителност е изключителна - чувствителността при дължина на вълната от 850 nm е около 1,7 пъти по-висока от тази на продукта от предишното поколение, което може значително да намали търсенето на допълнително осветително оборудване по време на нощно инфрачервено наблюдение.
IMX678 приема 1/1,8-инчов оптичен формат с диагонал от само 8,86 mm и размер на пиксела приблизително 1,45 μm × 1,45 μm (изчислено въз основа на оптичен формат и разделителна способност). В сравнение с IMX585 размерът на неговия сензор и площта на пикселите са значително намалени, а способността му за улавяне на светлина в среда с ниска осветеност е малко по-слаба. По-малкият оптичен формат обаче му позволява да се адаптира към по-компактни модули на лещи, предоставяйки възможности за миниатюрен дизайн на терминално оборудване.
2. Подробна разлика: производителност на честотата на кадрите и адаптивност на динамичното заснемане
По отношение на скоростта на кадрите, двата сензора са фино-настроени за различни нужди от динамично заснемане. В режим на сканиране с пълен-пиксел (3840×2160), максималната кадрова честота и на двата е еднаква при 60 кадъра в секунда (fps) при извеждане на 12-бита, което може да отговори на нуждите на конвенционалния 4K видеозапис; но има разлика при извеждане на 10-bit: максималната кадрова честота на IMX585 може да достигне 90 fps, докато тази на IMX678 е 72 fps. По-високата честота на кадрите означава, че IMX585 може по-точно да улавя непрекъснатите движения на бързо-движещи се обекти (като високоскоростни превозни средства и бягащи пешеходци), да намалява замъгляването на движението и е по-подходящ за сценарии с изключително високи изисквания за динамична точност на заснемане, като наблюдение на трафика и високоскоростно заснемане на събития.
3. Разлика в интеграцията: Форма на опаковката и адаптивност на терминала
Формата на опаковката пряко влияе върху пространството за инсталиране на сензора и трудността при интегриране на терминално оборудване. IMX585 използва керамичен LGA пакет с размер 20,0 mm × 16,8 mm. Въпреки че обемът на пакета е голям, той има по-голяма стабилност, която може да отговори на дългосрочните-нужди за стабилна работа на фиксирано оборудване, като охранителни камери. В допълнение, керамичният материал има по-добро разсейване на топлината, което го прави подходящ за-работна среда на открито при всякакви метеорологични условия.
Информацията за опаковката на IMX678 не е ясно маркирана, но в съчетание с неговия 1/1,8-инчов малък оптичен формат и позициониране на приложението в малко оборудване като -автомобили и мобилни телефони, може да се заключи, че той приема по-компактен дизайн на опаковката (най-вероятно Chip Scale Package, CSP). По-малкият обем на пакета позволява лесното му интегриране в-чувствително към пространството оборудване, като камери за регистратори, малки камери за превозни средства и вторични камери за мобилни телефони, като се адаптира към олекотените и миниатюризирани тенденции на крайните продукти.
III. Предложения за избор: Съвпадение на основните предимства според нуждите на сценария
Двата сензора не са във връзка „висока-ниска конфигурация“, а точно разделение на труда, насочено към две основни посоки на търсенето: „приоритет на производителност при ниска-светлина“ и „приоритет на миниатюризация“. Основната логика на избора е: първо изяснете основните изисквания на сценария на приложение-дали да се съсредоточите върху качеството на изображенията в екстремни среди или върху миниатюризираното интегриране на оборудване, а след това изчерпателно преценете в комбинация с нуждите за динамично заснемане и инсталационна среда.
1. Сценарии, при които се предпочита IMX585
- Наблюдение на сигурността на открито: Особено при нощни сценарии без допълнително осветление или със слабо допълнително осветление (като крайградски пътища и отдалечени фабрики), големият размер на пикселите и високата чувствителност на близката{0}}инфрачервена връзка на IMX585 могат да осигурят ясно изображение. Динамичният-обхват на единична експозиция от 88dB (до 106dB в режим на много-експозиция) може да се справи със сложни сценарии със задно осветяване и силен светлинен-тъмен контраст;
- Високо{0}}мониторинг на трафика: Когато е необходимо да се уловят детайли като регистрационни табели и състояние на превозни средства на високо-скоростни превозни средства, високата кадрова честота от 90 кадъра в секунда на IMX585 може да намали замъгляването на движението и да подобри точността на AI разпознаване;
- Фиксирано-монтирано професионално оборудване за изображения: Като индустриални камери за наблюдение и големи куполни камери за сигурност, високата стабилност и разсейване на топлината на техните керамични LGA пакети са подходящи за дългосрочна-работа при всякакви-временни условия и не е необходимо да се вземат предвид нуждите от миниатюризация.
2. Сценарии, при които се предпочита IMX678
- Миниатюризирано в -автомобилно оборудване: Като камери за регистратори и -камери за съраунд-изглед в превозно средство, малкият оптичен формат и компактното опаковане на IMX678 могат да се адаптират към ограниченото място за инсталиране в колата. В същото време 4K разделителната способност и функцията Clear HDR могат да отговорят на нуждите от изображения при сценарии като задно осветяване (изходи от тунели) и нощно шофиране;
- Преносими смарт устройства: като малки въздушни камери за UAV и ръчни професионални записващи устройства, които са чувствителни към обема и теглото на оборудването. Миниатюрният дизайн на IMX678 може да намали натоварването на оборудването, а кадровата честота от 72 кадъра в секунда може да отговори на заснемането на конвенционални динамични сценарии;
- Наблюдение на закрито със средна и ниска-осветеност: като сценарии на закрито с основно осветление като търговски центрове и офис сгради, които не изискват екстремно ниска-осветеност. Качеството на изображението на IMX678 е достатъчно, за да отговори на нуждите, а предимството му на миниатюризация може да намали трудността при проектирането на модула на камерата.
IV. Резюме
Като 4K сензори от серията Starvis2, IMX678 и IMX585 на Sony споделят основната техническа архитектура и основните възможности за изображения, но чрез диференцирания дизайн на ключови параметри като оптичен формат и размер на пиксела, те образуват ясно разделение на приложенията: IMX585 приема „голям размер + висока честота на кадрите“ като свои основни предимства, като се фокусира върху професионално изображение в екстремни външни среди и високо{6}}скоростни динамични сценарии; IMX678 възприема „миниатюризацията“ като своя основна търговска точка, адаптирайки се към пространството-чувствително в-автомобилно и преносимо оборудване. При действителния избор трябва само да разберете двете основни изисквания за „приоритет на производителност при ниска-светлина“ и „ограничение на обема на оборудването“, за да намерите бързо подходящия сензор и да увеличите максимално предимствата на изображенията на технологията Starvis2.
