Comparación de sensibilidad a la luz: SONY IMX304 e IMX253 VS IMX535 / IMX545 e IMX565
Sony lanzó una nueva generación de sensores de obturador global. En este artículo probamos el IMX304 (similar al IMX253) frente a IMX535 / IMX545 / IMX565 para la sensibilidad a la luz.
Los IMX253 / IMX304 son la segunda generación de la serie Pregius de Sony y tienen un tamaño de píxel de 3.45um. Estos sensores se utilizan ampliamente en Visión Artificial, en muchos proyectos exitosos.
Sony ofrece una amplia gama de sensores de 3.45um, como los siguientes:
- IMX287 = 0.4MP
- IMX273 = 1.6MP
- IMX252 / IMX265 = 3.1MP
- IMX250 / IMX264 = 5 MP
- IMX255 / IMX267 = 8.9MP
- IMX253 / IMX304 = 12.3MP
- IMX342 = 31.4MP
Los IMX535 / IMX545 / IMX565 son sensores de la última cuarta generación Pregius S de Sony con un tamaño de píxel de 2.74um. Los IMX535 / IMX545 / IMX565 se basan en tecnología de iluminación trasera, lo que hace que el píxel sea más sensible a la luz según Sony. Sin embargo, debido al menor tamaño de píxel, la cuestión es si los IMX535 / IMX545 / IMX565 son realmente más sensibles a la luz en comparación con el IMX304, que tiene un píxel más grande.
Los sensores Sony Pregius S de cuarta generación de 2.74um tienen la siguiente gama:
- IMX537 / IMX547 / IMX548 / IMX567 / IMX568 = 5.1MP
- IMX536 / IMX546 / IMX566 = 8.1MP
- IMX535 / IMX545 / IMX565 = 12MP
- IMX532 / IMX542 = 16.1MP
- IMX531 / IMX541 = 20.3MP
- IMX530 / IMX540 = 24.5MP
Diferencias clave: IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Las principales diferencias entre los sensores de imagen Sony IMX253, IMX304, IMX535, IMX545 e IMX565 radican en su resolución, velocidades de fotogramas, generación y características. A continuación se presenta un desglose de las diferencias clave:
Sin comparación de ganancia IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
El Sony IMX304 tiene la misma sensibilidad a la luz que el IMX253, ya que ambos cuentan con la misma tecnología de píxeles de 3.45um. En esta prueba, el tiempo de exposición es de 10ms y la ganancia es 0. No añadir ganancia significa que no añadimos ruido adicional. La sensibilidad a la luz del IMX304 / IMX253 parece ligeramente mejor; sin embargo, es casi despreciable. Además, el IMX304 / IMX253 parece tener ligeramente más contraste.
Para la mayoría de las aplicaciones, la diferencia es tan mínima que tanto el IMX304/IMX253 como el IMX535 / IMX545 / IMX565 serán una buena opción, pero el IMX304 / IMX253 es el ganador en esta prueba.
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Aplicación de ganancia digital: IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Las diferentes generaciones de sensores de imagen Sony Pregius con global shutter también presentan diferentes patrones de ganancia. En algunas aplicaciones, el ruido debido a la ganancia puede ser aceptable. Mediante algoritmos de software, también se puede reducir el ruido. La intensidad de la reducción también depende del patrón de ruido. En este ejemplo, utilizamos un tiempo de exposición de 10ms y una ganancia de 16db. De nuevo, el IMX304 / IMX253 tiene ligeramente más contraste; además, el patrón de ruido es mejor, al observar los bloques gris claro en la esquina.
En general, tanto el IMX304 / IMX253 como el IMX535 / IMX545 / IMX565 ofrecen un muy buen rendimiento con una ganancia de 12dB; una vez más, el IMX304 / IMX253 es el ganador.
Máxima ganancia con desplazamiento digital: SONY IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Además de la ganancia digital, también puede utilizar el desplazamiento digital para aumentar la sensibilidad a la luz. Con el desplazamiento digital, se utilizan los últimos 8 bits de una imagen de 12 bits, en lugar de los primeros 8 bits. Como resultado, solo se utilizan los bits que contienen la información más “oscura” de la imagen. Estos bits son relativamente ruidosos. Añadir una ganancia adicional hace que las imágenes sean aún más ruidosas. En el ejemplo siguiente, utilizamos para las 2 primeras imágenes un tiempo de exposición de 0.3ms y una ganancia de 16dB. Para el IMX535 / IMX545 / IMX565, estos son los parámetros máximos que se pueden utilizar. Sin embargo, el Sony IMX304 / IMX253 también puede funcionar con una ganancia de 24dB. Por lo tanto, añadimos una tercera imagen, que muestra la diferencia entre 16 y 24dB.
En primer lugar, hay una pequeña diferencia de color, que puede solucionarse mediante una calibración de blanco. El comportamiento del ruido en las partes blancas de las imágenes es similar con ambos sensores de imagen. Una vez más, en el área gris clara, el IMX304 / IMX253 supera al IMX535 / IMX545 / IMX565. Además, el IMX304 / IMX253 tiene la opción de aumentar aún más la ganancia hasta 24dB, lo que convierte al sensor IMX304 / IMX253 en el sensor más sensible a la luz.
¿Qué sensor de imagen es el más sensible a la luz? IMX304 / IMX253 / IMX535 / IMX545 / IMX565
En primer lugar, queremos destacar que todos los sensores Sony IMX304/IMX253/IMX535/IMX545/IMX 456 global shutter son muy sensibles a la luz, especialmente en comparación con la competencia, como los sensores Gpixel y Onsemi. Por lo tanto, tanto el IMX304/IMX253 como el IMX535 / IMX545 / IMX565 son una muy buena elección.
Si tiene una aplicación de visión artificial que funciona en una situación en la que la sensibilidad a la luz es crítica, le recomendamos optar por el sensor de imagen IMX304/IMX253, ya que supera ligeramente al IMX535 / IMX545 / IMX565. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, cuando no se utiliza ganancia, ambos sensores ofrecen el mismo rendimiento.
Ventajas y desventajas de SONY IMX304, IMX253, IMX535, IMX545, IMX565
El IMX304/IMX253 tiene un tamaño de píxel de 3.45um. Este mayor tamaño de píxel requiere objetivos para visión artificial con menor poder de resolución que los IMX535 / IMX545 / IMX565 con un tamaño de píxel de 2.74um. Como resultado, el objetivo de un IMX304/IMX253 podría ser más económico y tener mayor disponibilidad. Especialmente al considerar objetivos F1.4 muy sensibles a la luz.
Por otro lado, el sensor de imagen más pequeño del IMX535 / IMX545 / IMX565 lo hace ideal para utilizarlo con objetivos M12 u objetivos con un ángulo de apertura mayor. Por lo tanto, con este sensor, tiene más flexibilidad en los ángulos de apertura y el uso de M12. Sin embargo, existe la posibilidad de que estos objetivos no estén diseñados para el tamaño de píxel de 2.74uM, lo que da como resultado una imagen ligeramente menos nítida. Para muchas aplicaciones, la imagen menos nítida sigue siendo aceptable.
Para obtener más información sobre el poder de resolución del objetivo y cómo se relaciona con el sensor de su cámara, consulte este artículo: "Cómo seleccionar la mejor resolución de objetivo para el tamaño de píxel de su cámara".
Elegir la mejor Cámara de Visión Artificial para su aplicación
Ahora que comprende las diferencias clave entre IMX304/IMX253 e IMX535 / IMX545 / IMX565, puede tomar una decisión fundamentada sobre el mejor sensor para su proyecto de visión artificial. Sin embargo, el sensor es solo una pieza del rompecabezas. VA Imaging ofrece una amplia gama de cámaras industriales equipadas con sensores Sony Pregius y más, incluidos IMX304/IMX253 e IMX535 / IMX545 / IMX565 en interfaces GigE y USB3. Nuestro equipo experimentado puede ayudarle a seleccionar la cámara perfecta para sus necesidades y aplicación específicas.
Cámaras industriales con sensor de imagen IMX304
Disponemos de modelos de cámara equipados con el sensor IMX304, disponibles con interfaz USB3 y GigE. Nuestros modelos incluyen la versión USB3 ME2P-1230-23U3M y ME2P-1230-23U3C y la versión GigE ME2P-1230-9GM-P y ME2P-1230-9GC-P. Estas cámaras ofrecen un rendimiento de imágenes de alta calidad para diversas aplicaciones.
Cámaras industriales con el sensor de imagen IMX253
Disponemos de modelos de cámara equipados con el sensor IMX253, disponibles con interfaz USB3 y 5GigE. Nuestros modelos incluyen la versión USB3 ME2P 1231-32U3M y ME2P-1231-32U3C y la versión 5GigE MARS-1231-46G5M-P y MARS-1231-46G5C-P. Estas cámaras proporcionan un rendimiento de imágenes de alta calidad para diversas aplicaciones.
Cámaras industriales con el sensor de imagen IMX545
Disponemos de modelos de cámara equipados con el sensor IMX545, disponibles con interfaz GigE. Nuestros modelos en versión GigE MER3-1221-24G3M-P y MER3-1221-24G3C-P. Estas cámaras ofrecen un rendimiento de imágenes de alta calidad para diversas aplicaciones.