Exmor R / STARVIS

Sensibilità elevata e rumore scarso per immagini eccellenti in condizioni di scarsa luminosità

• Sensibilità elevata
• Rumore di lettura molto basso
• Nessun effetto di smear o sfocatura
• Il reset globale per ridurre la distorsione dell'otturatore progressivo

Nelle famiglie di otturatori progressivi Exmor R e STARVIS Sony, i sensori di reste globale forniscono immagini eccellenti in condizioni di scarsa luminosità con illuminazione visibile e NIR. For applications including microscopy, metrology, and laparoscopy, where a global shutter sensor is not required, the small pixels of Exmor R sensors enable high-resolution sensors in smaller optical formats. Ciò consente di realizzare sistemi più compatti e supporta l'utilizzo di apparecchiature ottiche meno dispendiose.

Che cos'è Exmor R?

Architettura con pixel retroilluminati per maggior efficienza quantica

Il tratto caratteristico della tecnologia è un'architettura con pixel retroilluminati che sposta la circuiteria di lettura dalla parte posteriore del micro-obiettivo di ciascun pixel e fotodiodo alla parte posteriore dello strato di fotodiodi. Ciò fornisce alla luce in entrata in ogni pixel un percorso diretto verso il fotodiodo. Il risultato è una maggior efficienza quantica, poiché una percentuale maggiore di fotoni in entrata in ogni pixel viene convertita in carica.

Rimuovendo lo strato dei collegamenti fra i micro-obiettivi e il fotodiodo, i sensori Exmor R catturano fotoni che entrano nei pixel con angolazione obliqua in modo più efficiente rispetto ai sensori con illuminazione frontale. I sensori Exmor R mantengono sensibilità elevata anche quando vengono utilizzati con obiettivi con aperture ampie. Ciò risulta ideale in condizioni di scarsa luminosità, quando un'apertura ampia è consigliabile per raccogliere più luce possibile.

Ad aperture superiori a f/2.0, i sensori retroilluminati Exmor R risultano significativamente più efficienti nella cattura della luce rispetto ai normali sensori con illuminazione frontale. Inoltre, l'elevata tolleranza dei sensori retroilluminati per le angolazioni oblique della luce riduce l'effetto vignetta che alcuno obiettivi producono lungo i bordi.

Riduzione del livello di rumore

I sensori Exmor R Sony forniscono immagini con rumore ridotto convertendo la carica dei pixel in segnali digitali precocemente nel processo di lettura rispetto ad altri sensori con otturatore progressivo. Riducendo la lunghezza del percorso del segnale analogico, si riduce sia il rumore casuale che quello fisso.

I dispositivi Exmor R apportano un'ulteriore riduzione del rumore utilizzando il campionamento doppio correlato (correlated double sampling - CDS). Questa tecnica legge ogni pixel due volte ed elimina il rumore indesiderato prima del convertitore da analogico a digitale (ADC). Inoltre, il campionamento doppio correlato viene utilizzato anche dopo il convertitore da analogico a digitale per verificare l'accuratezza del risultato.

Che cos'è STARVIS?

STARVIS è una denominazione per sensori appartenenti alla famiglia Exmor R che raggiungono una sensibilità di 2000 mV o più per 1 µm^2 o maggiore. L'eccezionale sensibilità di questi dispositivi li rende ideali per applicazioni di sicurezza, sorveglianza e altre applicazioni in condizioni di scarsa luminosità.

Gestione degli effetti dell'otturatore progressivo

Anche se i sensori Exmor R e STARVIS forniscono prestazioni molto buone in condizioni di scarsa luminosità, l'architettura con otturatore progressivo li rende non altrettanto adatti per la cattura di immagini di oggetti in movimento quanto i dispositivi con otturatore globale come la famiglia di sensori Sony Pregius. Ogni fila di un sensore con otturatore progressivo raccoglie luce per la stesa quantità di tempo. Tuttavia, poiché i tempi di avvio e di stop di ogni fila sono scaglionati, gli oggetti in movimento cambiano posizione da una fila all'altra e ciò comporta una distorsione.

Per aiutare a gestire gli effetti della distorsione provocata dall'otturatore progressivo, i sensori Exmor R supportano una modalità di reset globale, che funziona contemporaneamente su tutti i pixel. Con tempi di esposizione brevi, la modalità di reset globale comporterà una modifica della luminosità dell'immagine, poiché la parte superiore dell'immagine avrà un tempo di esposizione più breve rispetto alla parte inferiore. Con l'aumento del tempo di esposizione, la differenza di esposizione fra le varie parti dell'immagine diminuirà e l'effetto del reset globale sarà meno pronunciato.

Spinnaker SDK FLIR fornisce un set di strumenti intuitivi per il controllo delle modalità di lettura del sensore Exmor R e Starvis e sincronizza strobe triggers to match.

Nuovi sensori STARVIS

Di recente Sony ha annunciato tre nuovi sensori monocromatici STARVIS per applicazioni industriali che utilizzano telecamere.

*Attuali prodotti FLIR

Applicazioni: