Comparación de sensibilidad a la luz: SONY IMX304 e IMX253 VS IMX535 / IMX545 e IMX565
Gaspar van Elmbt
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 2ª generación de la serie Pregius de Sony y cuentan con un tamaño de píxel de 3,45 μm. Estos sensores se utilizan ampliamente en Visión Artificial, en numerosos proyectos exitosos.
Sony ofrece una amplia gama de sensores de 3,45 μm, como los siguientes:
- IMX287 = 0,4 MP
- IMX273 = 1,6 MP
- IMX252 / IMX265 = 3,1 MP
- IMX250 / IMX264 = 5 MP
- IMX255 / IMX267 = 8,9 MP
- IMX253 / IMX304 = 12,3 MP
- IMX342 = 31,4 MP
Los IMX535 / IMX545 / IMX565 son los sensores Pregius S de 4ª generación más recientes de Sony con un tamaño de píxel de 2,74 μm. Los IMX535 / IMX545 / IMX565 están basados en la 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, surge la cuestión de si los IMX535 / IMX545 / IMX565 son realmente más sensibles a la luz en comparación con el IMX304, que tiene un píxel más grande.
La 4ª generación de sensores Sony Pregius S de 2,74 μm incluye la siguiente gama:
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Diferencias clave: IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Las principales diferencias entre los Sony IMX253, IMX304, IMX535, IMX545 e IMX565 radican en su resolución, velocidades de fotogramas, generación y características. A continuación, se presenta un resumen 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 3,45 μm. En esta prueba, el tiempo de exposición es de 10 ms y la ganancia es 0. No añadir ganancia significa que no se añade ruido adicional. La sensibilidad a la luz del IMX304 / IMX253 parece ligeramente mejor, sin embargo, es casi despreciable. Además, el IMX304 / IMX253 parece tener un poco más de 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.
*Comprometido para el rendimiento web, puede descargar los archivos originales aquí.
Aplicación de ganancia digital: IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Diferentes generaciones de sensores de imagen Sony Pregius global obturador también presentan diferentes patrones de ganancia. En algunas aplicaciones, el ruido debido a la ganancia puede ser aceptable. Utilizando algoritmos de software, el ruido también puede reducirse. La eficacia de la reducción depende también del patrón de ruido. En este ejemplo, utilizamos un tiempo de exposición de 10 ms y una ganancia de 16 dB. Nuevamente, el IMX304 / IMX253 ofrece un contraste ligeramente superior, y el patrón de ruido también es mejor, especialmente al observar los bloques gris claro en la esquina.
En general, tanto IMX304 / IMX253 como IMX535 / IMX545 / IMX565 ofrecen un rendimiento muy bueno con una ganancia de 12 dB; 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 emplean los bits que contienen la información más “oscura” de la imagen. Estos bits son relativamente ruidosos. Si se añade una ganancia adicional, las imágenes se vuelven aún más ruidosas. En el ejemplo siguiente, utilizamos para las dos primeras imágenes un tiempo de exposición de 0,3 ms y una ganancia de 16 dB. Para los modelos IMX535 / IMX545 / IMX565, estos son los parámetros máximos que se pueden utilizar. El Sony IMX304 / IMX253, sin embargo, también puede funcionar con una ganancia de 24 dB. Por ello, añadimos una tercera imagen que muestra la diferencia entre 16 y 24 dB.
En primer lugar, hay una pequeña diferencia de color, que puede resolverse 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 la zona gris claro, el IMX304 / IMX253 supera a los IMX535 / IMX545 / IMX565. Además, el IMX304 / IMX253 tiene la opción de aumentar aún más la ganancia hasta 24 dB, 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 enfatizar que todos los sensores de obturador global Sony IMX304/IMX253/IMX535/IMX545/IMX 456 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 opción muy recomendable.
Si tiene una aplicación de visión por máquina que opera en una situación donde 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 3,45 μm. Este mayor tamaño de píxel requiere objetivos industriales con menor poder de resolución que los IMX535 / IMX545 / IMX565, que tienen un tamaño de píxel de 2,74 μm. Como resultado, el objetivo de un IMX304/IMX253 puede ser más económico y existe una mayor disponibilidad. Especialmente al considerar objetivos F1.4 muy sensibles a la luz.
Por otro lado, el sensor de imagen más pequeño de los IMX535 / IMX545 / IMX565 lo hace ideal para utilizar con objetivos M12 o con objetivos de mayor ángulo de apertura. Por lo tanto, con este sensor, se obtiene mayor flexibilidad en los ángulos de apertura y en el uso de M12. Sin embargo, existe la posibilidad de que estos objetivos no estén diseñados para el tamaño de píxel de 2,74 μm, lo que puede resultar en una imagen ligeramente menos nítida. Para muchas aplicaciones, la menor nitidez de la imagen sigue siendo aceptable.
Para obtener más información sobre el poder de resolución de los objetivos 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 informada sobre el mejor sensor para su proyecto de visión por máquina. Sin embargo, el sensor es solo una parte del conjunto. VA Imaging ofrece una amplia gama de cámaras de visión por máquina equipadas con sensores Sony Pregius y más, incluyendo tanto IMX304/IMX253 como IMX535 / IMX545 / IMX565 en GigE y interfaces 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 USB3 y interfaz 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 USB3 y interfaz 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 ofrecen 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 versión GigE MER3-1221-24G3M-P y MER3-1221-24G3C-P. Estas cámaras ofrecen un rendimiento de imágenes de alta calidad para diversas aplicaciones.
