Teste Sony IMX264 / IMX250 vs IMX537 / IMX547 / IMX548: Uma Comparação de Sensibilidade à Luz
Gaspar van Elmbt
A Sony lançou uma nova geração de sensores global shutter. Neste artigo, testámos o IMX264 (semelhante ao IMX250) face aos IMX537 / IMX547 / IMX548 quanto à sensibilidade à luz. Os IMX250 / IMX264 são a 2.ª geração da série Pregius da Sony e têm um tamanho de pixel de 3,45um. Estes sensores são amplamente utilizados em Machine Vision, em muitos projetos de sucesso.
A Sony oferece uma vasta gama de sensores de 3,45 μm, como os seguintes:
- 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 IMX537 / IMX547 / IMX548 são os mais recentes sensores Sony Pregius S de 4.ª geração com um tamanho de pixel de 2,74 μm. Os IMX537 / IMX547 / IMX548 baseiam-se na tecnologia de retroiluminação, tornando o pixel mais sensível à luz, de acordo com a Sony. No entanto, devido ao menor tamanho do pixel, coloca-se a questão se os IMX537 / IMX547 / IMX548 são realmente mais sensíveis à luz em comparação com o IMX264, que possui um pixel maior.
A 4.ª geração de sensores Sony Pregius S de 2,74 μm inclui os seguintes modelos:
- IMX537 / IMX547 / IMX548 / IMX567 / IMX568 = 5,1MP
- IMX536 / IMX546 / IMX566 = 8,1MP
- IMX53 / IMX545 / IMX565 = 12MP
- IMX532 / IMX542 = 16,1MP
- IMX531 / IMX541 = 20,3MP
- IMX530 / IMX540 = 24,5MP
Table of contents
Principais diferenças entre IMX250 / IMX264 / IMX537 / IMX547 / IMX548
As principais diferenças entre os sensores de imagem Sony IMX250, IMX264, IMX537, IMX547 e IMX548 residem na sua resolução, taxas de fotogramas, geração e funcionalidades. Eis um resumo das principais diferenças:
Sensibilidade à luz com zero ganho, Sony IMX264 / IMX250 vs IMX537 / IMX547 / IMX548
O Sony IMX264 tem a mesma sensibilidade à luz que o IMX250, pois ambos possuem a mesma tecnologia de píxel 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 IMX264 / IMX250 parece ligeiramente melhor, no entanto, é quase desprezável. Além disso, o IMX264 / IMX250 parece ter um pouco mais de contraste.
Para a maioria das aplicações, a diferença é tão mínima que tanto o IMX264 / IMX250 como o IMX537 / IMX547 / IMX548 serão uma boa escolha, mas o IMX264 / IMX250 é o vencedor neste teste.
*Comprometido para desempenho web, pode descarregar os ficheiros originais aqui.
Utilização de Ganho Digital com Sony IMX264 / IMX250 vs IMX537 / IMX547 / IMX548
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 eficácia da redução depende igualmente do padrão de ruído. Neste exemplo, utilizamos um tempo de exposição de 10ms e um ganho de 16db. Mais uma vez, o IMX264 / IMX250 apresenta um contraste ligeiramente superior e o padrão de ruído também é melhor, quando se observa os blocos cinzentos claros no canto.
No geral, tanto o IMX264 / IMX250 como o IMX537 / IMX547 / IMX548 apresentam um desempenho muito bom com um ganho de 12dB, sendo que, mais uma vez, o IMX264 / IMX250 é o vencedor.
Ganho máximo utilizando deslocamento digital com Sony IMX264 / IMX250 vs IMX537 / IMX547 / IMX548
Além do ganho digital, pode também 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 são relativamente ruidosos. Ao adicionar um ganho adicional, as imagens tornam-se ainda mais ruidosas. No exemplo abaixo, utilizámos para as primeiras 2 imagens um tempo de exposição de 0,3ms e um ganho de 16dB. Para os IMX537 / IMX547 / IMX548, estes são os parâmetros máximos que pode utilizar. No entanto, os Sony IMX264 / IMX250 podem também ser operados com um ganho de 24dB. Por isso, adicionámos uma terceira imagem, mostrando a diferença entre 16 e 24dB.
Primeiro, existe uma pequena diferença de cor, que pode ser resolvida com uma calibração de branco. O comportamento do ruído nas partes brancas das imagens é semelhante com ambos os sensores de imagem. Mais uma vez, na área cinzenta clara, o IMX264 / IMX250 supera o IMX537 / IMX547 / IMX548. Adicionalmente, o IMX264 / IMX250 tem a opção de aumentar ainda mais o ganho até 24dB, tornando o sensor IMX264 / IMX250 o sensor mais sensível à luz.
Qual dos sensores de imagem Sony IMX264 / IMX250 / IMX537 / IMX547 / IMX548 é o mais sensível à luz?
Em primeiro lugar, queremos salientar que todos os sensores global shutter Sony IMX264/IMX250/IMX537/IMX547/IMX5 8 são muito sensíveis à luz, especialmente quando comparados com a concorrência, como os sensores Gpixel e Onsemi. Por isso, tanto o IMX264/IMX250 como o IMX537 / IMX547 / IMX548 são uma excelente escolha.
Se tem uma aplicação de machine vision a operar numa situação em que a sensibilidade à luz é crítica, recomendamos optar pelo sensor de imagem IMX264/IMX250, pois apresenta um desempenho ligeiramente superior ao IMX537 / IMX547 / IMX548. No entanto, para a maioria das aplicações, quando não é utilizado ganho, ambos os sensores apresentam o mesmo desempenho.
Outros prós e contras Sony IMX264 / IMX250/IMX537 / IMX547 / IMX548
O IMX264 / IMX250 possui um tamanho de pixel de 3,45 μm. Este tamanho de pixel maior requer lentes industriais com menor poder de resolução do que o IMX537 / IMX547 / IMX548, que tem um tamanho de pixel de 2,74 μm. Como resultado, a lente de um IMX264/IMX250 pode ser mais económica e existe uma maior disponibilidade. Isto é especialmente relevante ao considerar lentes F1.4 muito sensíveis à luz.
Por outro lado, o sensor de imagem mais pequeno do IMX537 / IMX547 / IMX548 torna-o ideal para utilização com lentes M12 ou lentes com um ângulo de abertura maior. Assim, com este sensor, tem mais flexibilidade nos ângulos de abertura e na utilização de M12. No entanto, existe a possibilidade de estas lentes não terem sido concebidas para o tamanho de pixel de 2,74 μm, 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 como este se relaciona com o sensor da sua câmera, consulte este artigo: "Como selecionar a melhor resolução de lente para o tamanho de pixel da sua câmera".
Encontrar a Câmera de Machine Vision Perfeita
Agora que compreende as principais diferenças entre IMX264 / IMX250 e IMX537 / IMX547 / IMX548, pode tomar uma decisão informada sobre o melhor sensor para o seu projeto de machine vision. No entanto, o sensor é apenas uma parte do processo. A VA Imaging oferece uma vasta gama de câmeras de machine vision com sensores Sony Pregius e muito mais, incluindo tanto IMX264/IMX250 como IMX537 / IMX547 / IMX548 em GigE e interfaces USB3. A nossa equipa experiente pode ajudá-lo a selecionar a câmera ideal para as suas necessidades e aplicação específicas.
Câmeras industriais com IMX264
Dispomos de modelos de câmera equipados com o sensor IMX264, disponíveis tanto em USB3 como em interfaces GigE. Os nossos modelos incluem as versões USB3, MER2-503-36U3M e MER2-503-36U3C, e as versões GigE, MER2-503-23GM-P, MER2-503-23GC-P, MER2-503-23GM e MER2-503-23GC. Estas câmeras oferecem desempenho de imagem de alta qualidade, adequado para várias aplicações.
Câmeras USB3 Industriais com IMX250
Dispomos de modelos de câmeras equipados com o sensor IMX250, disponíveis com interface USB3. Os nossos modelos incluem a versão USB3, MER2-502-79U3M e MER2-502-79U3C. Estas câmeras oferecem desempenho de imagem de alta qualidade para uma vasta gama de aplicações.
Câmeras industriais GigE com IMX547
Dispomos de modelos de câmeras equipados com o sensor IMX547, disponíveis com interface GigE. Os nossos modelos incluem a versão GigE MER3-506-58G3M-P e MER3-506-58G3C-P. Estas câmeras oferecem desempenho de imagem de alta qualidade para várias aplicações.
