Comparação da sensibilidade à luz: SONY IMX304 & IMX253 VS IMX535 / IMX545 & IMX565
A Sony lançou uma nova geração de sensores global shutter. Neste artigo testámos o IMX304 (semelhante ao IMX253) vs IMX535 / IMX545 / IMX565 para sensibilidade à luz.
Os IMX253 / IMX304 são a 2.ª geração da série Pregius da Sony e têm um tamanho do píxel de 3,45um. Estes sensores são amplamente utilizados em Machine Vision, em muitos projetos bem-sucedidos.
A Sony oferece uma vasta gama de sensores de 3,45um, como:
- 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
Os IMX535 / IMX545 / IMX565 são sensores Sony Pregius S da mais recente 4.ª geração com um tamanho do píxel de 2,74um. Os IMX535 / IMX545 / IMX565 baseiam-se na tecnologia de iluminação traseira, tornando o píxel mais sensível à luz, segundo a Sony. No entanto, devido ao menor tamanho do píxel, coloca-se a questão de saber se os IMX535 / IMX545 / IMX565 são realmente mais sensíveis à luz em comparação com o IMX304, que tem um píxel maior.
Os sensores Sony Pregius S de 2,74um da 4.ª geração têm a seguinte 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
Principais diferenças: IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
As principais diferenças entre os sensores de imagem Sony IMX253, IMX304, IMX535, IMX545 e IMX565 residem na respetiva resolução, taxas de fotogramas, geração e funcionalidades. Segue-se uma análise das principais diferenças:
Sem comparação de ganho IMX253 / IMX304 / IMX535 / IMX545 / IMX565
O Sony IMX304 tem a mesma sensibilidade à luz que o IMX253, uma vez que ambos possuem a mesma tecnologia de píxeis de 3,45um. Neste teste, o tempo de exposição é de 10ms e o ganho é 0. Não adicionar ganho significa que não adicionamos ruído adicional. A sensibilidade à luz do IMX304 / IMX253 parece ligeiramente melhor, no entanto, é quase negligenciável. Além disso, o IMX304 / IMX253 parece ter ligeiramente mais contraste.
Para a maioria das aplicações, a diferença é tão mínima que tanto o IMX304/IMX253 como o IMX535 / IMX545 / IMX565 serão adequados, mas o IMX304 / IMX253 é o vencedor neste teste.
*Comprometido para o desempenho na Web, pode transferir os ficheiros originais aqui.
Aplicação de ganho digital: IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Diferentes gerações de sensores de imagem Sony Pregius global shutter também apresentam diferentes padrões de ganho. Em algumas aplicações, o ruído devido ao ganho pode ser aceitável. Utilizando algoritmos de software, o ruído também pode ser reduzido. A intensidade da redução também depende do padrão de ruído. Neste exemplo, utilizamos um tempo de exposição de 10ms e um ganho de 16db. Mais uma vez, o IMX304 / IMX253 apresenta um contraste ligeiramente superior e o padrão de ruído também é melhor, ao observar os blocos cinzento-claro no canto.
De um modo geral, tanto o IMX304 / IMX253 como o IMX535 / IMX545 / IMX565 apresentam um desempenho muito bom com um ganho de 12dB; mais uma vez, o IMX304 / IMX253 é o vencedor.
Ganho máximo com deslocamento digital: SONY IMX304 / IMX253 VS IMX535 / IMX545 / IMX565
Além do ganho digital, também pode utilizar o desvio digital para aumentar a sensibilidade à luz. Com o desvio digital, utiliza os últimos 8 bits de uma imagem de 12 bits, em vez dos primeiros 8 bits. Como resultado, utiliza apenas os bits que contêm a informação mais “escura” da imagem. Estes bits apresentam relativamente muito ruído. A adição de um ganho adicional torna as imagens ainda mais ruidosas. No exemplo abaixo, utilizámos nas primeiras 2 imagens um tempo de exposição de 0,3ms e um ganho de 16dB. Para o IMX535 / IMX545 / IMX565, estes são os parâmetros máximos que pode utilizar. No entanto, o Sony IMX304 / IMX253 também pode funcionar com um ganho de 24dB. Por isso, adicionámos uma 3.ª imagem, que mostra a diferença entre 16 e 24dB.
Em primeiro lugar, existe uma pequena diferença na cor, que pode ser resolvida com uma calibração de branco. O comportamento do ruído nas partes brancas das imagens é semelhante em ambos os sensores de imagem. Mais uma vez, na área cinzenta clara, o IMX304 / IMX253 supera o IMX535 / IMX545 / IMX565. Além disso, o IMX304 / IMX253 tem a opção de aumentar ainda mais o ganho para 24dB, tornando o sensor IMX304 / IMX253 o sensor mais sensível à luz.
Qual sensor de imagem é o mais sensível à luz? IMX304 / IMX253 / IMX535 / IMX545 / IMX565
Em primeiro lugar, queremos salientar que todos os sensores global shutter Sony IMX304/IMX253/IMX535/IMX545/IMX 456 são muito sensíveis à luz, especialmente quando comparados com a concorrência, como os sensores Gpixel e Onsemi. Por isso, tanto o IMX304/IMX253 como os IMX535 / IMX545 / IMX565 são uma escolha muito acertada.
Se tiver uma aplicação de machine vision a operar numa situação em que a sensibilidade à luz é crítica, recomendamos optar pelo sensor de imagem IMX304/IMX253, pois apresenta um desempenho ligeiramente superior ao IMX535 / IMX545 / IMX565. No entanto, para a maioria das aplicações, quando não é utilizado ganho, ambos os sensores apresentam o mesmo desempenho.
Prós e contras dos sensores SONY IMX304, IMX253, IMX535, IMX545, IMX565
O IMX304/IMX253 tem um tamanho do píxel de 3,45um. Este tamanho do píxel maior requer lentes para machine vision com menor poder de resolução do que o IMX535 / IMX545 / IMX565, com um tamanho do píxel de 2,74um. Como resultado, a lente de um IMX304/IMX253 pode ser mais barata e existe maior disponibilidade. Especialmente ao considerar lentes F1.4 muito sensíveis à luz.
Por outro lado, o sensor de imagem mais pequeno do IMX535 / IMX545 / IMX565 torna-o ideal para utilização com lentes M12 ou lentes com um ângulo de abertura maior. Por conseguinte, com este sensor, dispõe de mais flexibilidade nos ângulos de abertura e na utilização de M12. No entanto, existe a possibilidade de estas lentes não serem concebidas para o tamanho do píxel de 2,74uM, resultando numa imagem ligeiramente menos nítida. Para muitas aplicações, a imagem menos nítida continua a ser aceitável.
Para saber mais sobre o poder de resolução da lente e a sua relação com o sensor da sua câmara, consulte este artigo: "Como selecionar a melhor resolução de lente para o tamanho do píxel da sua câmara".
Escolher a Melhor Câmera de Machine Vision para a sua aplicação
Agora que compreende as principais diferenças entre IMX304/IMX253 e IMX535 / IMX545 / IMX565, pode tomar uma decisão informada sobre o melhor sensor para o seu projeto de machine vision. No entanto, o sensor é apenas uma peça do puzzle. A VA Imaging oferece uma vasta gama de câmaras industriais equipadas com sensores Sony Pregius e muito mais, incluindo IMX304/IMX253 e IMX535 / IMX545 / IMX565 nas interfaces GigE e USB3. A nossa equipa experiente pode ajudá-lo a selecionar a câmara perfeita para as suas necessidades específicas e aplicação.
Câmaras industriais com sensor de imagem IMX304
Dispomos de modelos de câmara equipados com o sensor IMX304, disponíveis com interface USB3 e GigE. Os nossos modelos incluem a versão USB3 ME2P-1230-23U3M e ME2P-1230-23U3C e a versão GigE ME2P-1230-9GM-P e ME2P-1230-9GC-P. Estas câmaras proporcionam desempenho de imagem de elevada qualidade para diversas aplicações.
Câmaras industriais com sensor de imagem IMX253
Temos modelos de câmaras equipados com o sensor IMX253, disponíveis com interface USB3 e 5GigE. Os nossos modelos incluem a versão USB3 ME2P 1231-32U3M e ME2P-1231-32U3C e a versão 5GigE MARS-1231-46G5M-P e MARS-1231-46G5C-P. Estas câmaras proporcionam desempenho de imagem de elevada qualidade para diversas aplicações.
Câmaras industriais com sensor de imagem IMX545
Temos modelos de câmara equipados com o sensor IMX545, disponíveis com interface GigE. Os nossos modelos na versão GigE MER3-1221-24G3M-P e MER3-1221-24G3C-P. Estas câmaras proporcionam desempenho de imagem de elevada qualidade para várias aplicações.