Confronto della sensibilità alla luce: SONY IMX304 & IMX253 VS IMX535 / IMX545 & IMX565
Sony ha rilasciato una nuova generazione di sensori global shutter. In questo articolo abbiamo testato l’IMX304 (simile a IMX253) rispetto a IMX535 / IMX545 / IMX565 per la sensibilità alla luce.
I sensori IMX253 / IMX304 fanno parte della seconda generazione della serie Pregius di Sony e hanno una dimensione pixel di 3.45um. Questi sensori sono ampiamente utilizzati nella Machine Vision, in numerosi progetti di successo.
Sony offre un'ampia gamma di sensori da 3.45um, come:
- 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
I sensori IMX535 / IMX545 / IMX565 sono gli ultimi sensori Pregius S di Sony di quarta generazione con una dimensione pixel di 2.74um. Gli IMX535 / IMX545 / IMX565 si basano sulla tecnologia di illuminazione dal lato indietro, rendendo il pixel più sensibile alla luce secondo Sony. Tuttavia, a causa della dimensione pixel più piccola, la questione è se gli IMX535 / IMX545 / IMX565 siano realmente più sensibili alla luce rispetto all'IMX304, che ha un pixel più grande.
I sensori Sony Pregius S da 2.74um di quarta generazione hanno la seguente gamma:
- 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
Differenze principali: IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Le principali differenze tra i sensori di immagine Sony IMX253, IMX304, IMX535, IMX545 e IMX565 riguardano la risoluzione, le frequenze dei fotogrammi, la generazione e le caratteristiche. Ecco una panoramica delle differenze principali:
Nessun confronto del guadagno IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Il Sony IMX304 presenta la stessa sensibilità alla luce dell'IMX253, poiché entrambi utilizzano la stessa tecnologia di pixel da 3,45um. In questo test, il tempo di esposizione è di 10ms e il guadagno è 0. Non aggiungere guadagno significa non aggiungere ulteriore rumore. La sensibilità alla luce dell'IMX304 / IMX253 risulta leggermente migliore, tuttavia la differenza è quasi trascurabile. Inoltre, l'IMX304 / IMX253 sembra avere un contrasto leggermente superiore.
Per la maggior parte delle applicazioni la differenza è così minima che sia l'IMX304/IMX253 sia l'IMX535 / IMX545 / IMX565 saranno una buona scelta, ma l'IMX304 / IMX253 è il vincitore in questo test.
*Compromesso per le prestazioni web, è possibile scaricare qui i file originali.
Applicazione del guadagno digitale: IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Le diverse generazioni di sensori di immagine Sony Pregius global shutter presentano anche diversi pattern di guadagno. In alcune applicazioni, il rumore dovuto al guadagno può essere accettabile. Utilizzando algoritmi software, il rumore può essere ridotto. L'intensità della riduzione dipende anche dal pattern del rumore. In questo esempio, utilizziamo un tempo di esposizione di 10ms e un guadagno di 16db. Ancora una volta, l'IMX304 / IMX253 presenta un contrasto leggermente maggiore e il pattern del rumore è migliore, osservando i blocchi grigio chiaro nell'angolo.
Nel complesso, sia IMX304 / IMX253 sia IMX535 / IMX545 / IMX565 offrono prestazioni molto buone con un guadagno di 12dB; ancora una volta, IMX304 / IMX253 è il vincitore.
Guadagno massimo con shift digitale: SONY IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Oltre al guadagno digitale, è possibile utilizzare anche lo spostamento digitale per aumentare la sensibilità alla luce. Con lo spostamento digitale, si utilizzano gli ultimi 8 bit di un'immagine a 12 bit, invece dei primi 8 bit. Di conseguenza, si utilizzano solo i bit che contengono le informazioni più “scure” dell'immagine. Questi bit sono relativamente rumorosi. L'aggiunta di un ulteriore guadagno rende quindi le immagini ancora più rumorose. Nell'esempio seguente, per le prime 2 immagini abbiamo utilizzato un tempo di esposizione di 0.3ms e un guadagno di 16dB. Per IMX535 / IMX545 / IMX565, questi sono i parametri massimi utilizzabili. Sony IMX304 / IMX253, tuttavia, può essere utilizzato anche con un guadagno di 24dB. Abbiamo quindi aggiunto una 3a immagine, che mostra la differenza tra 16 e 24dB.
Innanzitutto, vi è una piccola differenza di colore, che può essere risolta con una calibrazione del bianco. Il comportamento del rumore nelle parti bianche delle immagini è simile per entrambi i sensori di immagine. Ancora una volta, nell'area grigio chiaro, IMX304 / IMX253 supera IMX535 / IMX545 / IMX565. Inoltre, IMX304 / IMX253 offre la possibilità di aumentare ulteriormente il guadagno fino a 24dB, rendendo il sensore IMX304 / IMX253 il sensore più sensibile alla luce.
Quale sensore di immagine è il più sensibile alla luce? IMX304 / IMX253 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Innanzitutto, desideriamo sottolineare che tutti i sensori global shutter Sony IMX304/IMX253/IMX535/IMX545/IMX 456 sono molto sensibili alla luce, soprattutto se confrontati con la concorrenza, come i sensori Gpixel e Onsemi. Pertanto, sia IMX304/IMX253 che IMX535 / IMX545 / IMX565 rappresentano un'ottima scelta.
Se si dispone di un'applicazione machine vision che opera in una situazione in cui la sensibilità alla luce è fondamentale, consigliamo di optare per il sensore di immagine IMX304/IMX253, in quanto offre prestazioni leggermente superiori rispetto a IMX535 / IMX545 / IMX565. Tuttavia, per la maggior parte delle applicazioni, quando non viene utilizzato il gain, entrambi i sensori offrono le stesse prestazioni.
Pro e contro SONY IMX304, IMX253, IMX535, IMX545, IMX565
L'IMX304/IMX253 ha una dimensione pixel di 3,45um. Questa maggiore dimensione pixel richiede obiettivi per visione artificiale con un potere risolutivo inferiore rispetto a IMX535 / IMX545 / IMX565 con una dimensione pixel di 2,74um. Di conseguenza, l'obiettivo di un IMX304/IMX253 potrebbe essere più economico e avere una maggiore disponibilità. Soprattutto considerando obiettivi F1.4 molto sensibili alla luce.
D'altra parte, il sensore di immagine più piccolo di IMX535 / IMX545 / IMX565 lo rende ideale per l'uso con obiettivi M12 o obiettivi con un angolo di apertura maggiore. Pertanto, con questo sensore, si dispone di maggiore flessibilità negli angoli di apertura e nell'uso di M12. Tuttavia, è possibile che questi obiettivi non siano progettati per la dimensione pixel di 2,74uM, con il risultato di un'immagine leggermente meno nitida. Per molte applicazioni, l'immagine meno nitida è comunque accettabile.
Per saperne di più sul potere risolutivo dell'obiettivo e su come si relaziona al sensore della Telecamera, consultare questo articolo: "Come selezionare la migliore risoluzione dell'obiettivo per la dimensione pixel della Telecamera".
Scegliere la migliore Telecamera Machine Vision per la tua applicazione
Ora che conosci le principali differenze tra IMX304/IMX253 e IMX535 / IMX545 / IMX565, puoi prendere una decisione informata sul miglior sensore per il tuo progetto di machine vision. Tuttavia, il sensore è solo un pezzo del puzzle. VA Imaging offre un'ampia gamma di telecamere industriali dotate di sensori Sony Pregius e altro ancora, inclusi sia IMX304/IMX253 sia IMX535 / IMX545 / IMX565 nelle interfacce GigE e USB3. Il nostro team esperto può aiutarti a selezionare la Telecamera perfetta per le tue esigenze specifiche e la tua applicazione.
Telecamere industriali dotate di sensore d'immagine IMX304
Disponiamo di modelli di Telecamera dotati del sensore IMX304, disponibili con interfaccia USB3 e GigE. I nostri modelli includono la versione USB3 ME2P-1230-23U3M e ME2P-1230-23U3C e la versione GigE ME2P-1230-9GM-P e ME2P-1230-9GC-P. Queste Telecamere offrono prestazioni di imaging di alta qualità per diverse applicazioni.
Telecamere industriali dotate di sensore d'immagine IMX253
Disponiamo di modelli di Telecamera dotati del sensore IMX253, disponibili con interfaccia USB3 e 5GigE. I nostri modelli includono la versione USB3 ME2P 1231-32U3M e ME2P-1231-32U3C e la versione 5GigE MARS-1231-46G5M-P e MARS-1231-46G5C-P. Queste Telecamere offrono prestazioni di imaging di alta qualità per diverse applicazioni.
Telecamere industriali dotate di sensore d'immagine IMX545
Disponiamo di modelli di Telecamera dotati del sensore IMX545, disponibili con interfaccia GigE. I nostri modelli versione GigE MER3-1221-24G3M-P e MER3-1221-24G3C-P. Queste Telecamere offrono prestazioni di imaging di alta qualità per varie applicazioni.