Der Umstieg von CCD zu CMOS

Warum auf CMOS-Bildsensoren umsteigen?

Seit der Einführung des revolutionären Pregius IMX174 von Sony setzen CMOS-Bildsensoren Maßstäbe für die Leistung und den Wert von Bildsensoren in der industriellen Bildverarbeitung. Durch ihre höhere Geschwindigkeit und Quanteneffizienz, sowie das geringere Ausleserauschen erzielen Sie einen wesentlich höheren Durchsatz als bei CCDs. Die überlegene Energieeffizienz und das kompaktere Gehäuse der CMOS-Bildsensoren ermöglichen effizientere und kompaktere Kameradesigns.

Welche Optionen bestehen, auf CMOS umzusteigen?

Die breite Palette an Pregius Global Shutter-Sensoren, die für die FLIR Blackfly S- und Firefly-Kameraserien verfügbar sind, bedeutet, dass für den Übergang von CCD zu CMOS in den meisten Fällen keine Änderungen an vorhandenen optischen Designs erforderlich sind. Es sind neue Pregius CMOS-Sensoren erhältlich, die der Sensorgröße, Auflösung und Pixelgröße gängiger CCDs entsprechen.

Für Kunden, die keinen Global Shutter oder hohe Bildraten benötigen, bieten die rückseitig beleuchteten (BSI) Rolling Shutter-Sensoren Exmor R und Starvis von Sony eine hervorragende Empfindlichkeit bei schlechten Lichtverhältnissen bei Auflösungen von bis zu 20 MP. Die kleinen, aber hocheffizienten BSI-Pixel ermöglichen es, dass diese Sensoren kleiner sind und eine kompaktere und kostengünstigere Optik unterstützen, als dies für hochauflösende Global Shutter-Sensoren normalerweise erforderlich ist.

 

Abb. 1: Pregius CMOS-Sensoren sind in einer breiten Palette von Auflösungen, Pixelgrößen und optischen Formaten erhältlich.

Was sind die Vorteile von CMOS-Bildsensoren?

Die Bildqualität von CMOS-Bildsensoren ist der von CCD-Bildsensoren weit überlegen. Die Hauptvorteile sind:

  • Höhere Quanteneffizienz (QE)
  • Wesentlich geringeres Ausleserauschen
  • Höhere Bildraten
  • Kein Aufhellen und Verschmieren von Spitzlicht bei hellen Lichtverhältnissen
  • Höherer Dynamikbereich

 

Abb. 2: Sony Pregius-Sensoren bieten umfassende Verbesserungen für alle Leistungskriterien

Abb. 3: Sony Pregius-Sensoren haben eine viel höhere QE als CCD-Sensoren. In Kombination mit wesentlich geringerem Ausleserauschen können sie Signale mit viel geringerer Intensität als CCDs zuverlässig erkennen und eignen sich daher besser für Aufnahmen bei schlechten Lichtverhältnissen und hoher Geschwindigkeit.

Wie kann die Anwendungsleistung durch FLIR CMOS-Kameras verbessert werden?

Die verbesserte Leistung und Leistungsfähigkeit neuer CMOS-Bildsensoren in Kombination mit den Blackfly S-Kameras von FLIR ermöglicht Systemdesignern, ihre Systeme mit empfindlicheren, schnelleren und höher auflösenden Kameras zu niedrigeren Preisen aufzurüsten. Für Kunden, die FireWire-Kameras ersetzen, bieten sowohl Gigabit Ethernet- als auch USB 3.1 Gen 1-Schnittstellen einen viel höheren Durchsatz und ein besser unterstütztes Ökosystem aus Kabeln und Hostsystemen.  Mit diesen Schnittstellen können zusätzliche Kosteneinsparungen erzielt werden, indem von großen PC-basierten Systemen auf kompakte handelsübliche Embedded-Computer umgestellt wird.

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Sensorspezifische Umstiegsoptionen

ICX204

 

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ICX274

 

ICX285

 

ICX424

 

ICX445

 

ICX625

 

ICX655

 

KAI0340
 

Checkliste für den Umstieg von CCD zu CMOS

Verwendet das System eine benutzerdefinierte Optik oder benötigt es ein ganz bestimmtes Sichtfeld?

Wählen Sie einen Sensor mit passender Pixelgröße, Auflösung und optischem Format

Passen Sie das Sichtfeld an, indem Sie die Größe des interessierenden Teilfensters (ROI) anpassen

Wird das System von einer zusätzlichen Auflösung oder Geschwindigkeit profitieren?

Wählen Sie einen Sensor, der die Produktdifferenzierung und Wettbewerbsfähigkeit verbessert

Verwendet das System FireWire?

Ein Umstieg auf GigE oder USB 3.1 Gen 1 ist erforderlich

Verwendet das System das FLIR FlyCapture2 SDK?

Ein Umstieg auf das neuere FLIR Spinnaker SDK ist erforderlich

Die meisten Benutzer finden den Vorgang schnell und unkompliziert. Bei Bedarf steht eine große Bibliothek mit Support-Ressourcen zur Verfügung

Blackfly- und Grasshopper3-Kunden können ganz einfach mit Spinnaker loslegen

Erfordert das System bestimmte mechanische Abmessungen?

Blackfly S-Kameras haben die gleichen Abmessungen von 29 mm x 29 mm x 29 mm und Befestigungslochpositionen wie Blackfly- und Flea-Kameras

erfordert das System bestimmte elektrische Anschlüsse?

Kunden von Flea- und Grasshopper-Kameras müssen auf Blackfly S mit seinem 6-Pin-GPIO umsteigen