Exmor R / STARVIS

Sensibilité élevée et faible bruit pour une imagerie basse luminosité excellente

• Sensibilité élevée
• Bruit de lecture très faible
• Aucune caractéristique de traînée ou d'éclatement
• Réinitialisation globale pour réduire la distorsion de l'obturateur roulant

Les familles de capteurs à obturateur roulants et réinitialisation globale Exmor R et STARVIS de Sony offrent une excellente imagerie à faible luminosité pour la lumière visible et NIR. Pour les applications telles que la microscopie, la métrologie et la laparoscopie, où un capteur à obturateur global n'est pas nécessaire, les petits pixels des capteurs Exmor R permettent l'utilisation de capteurs haute résolution dans des formats optiques plus petits. Cela conduit à des systèmes plus compacts et supporte l'utilisation d'optiques moins coûteuses.

Qu'est-ce que l'Exmor R ?

Architecture rétroéclairée des pixels pour une efficacité quantique supérieure

La technologie Exmor R se caractérise par une architecture de pixels rétroéclairée qui déplace le circuit de lecture de la microlentille et de la photodiode de chaque pixel vers l'arrière de la couche de photodiodes. Cela donne à la lumière entrant dans chaque pixel un chemin direct vers sa photodiode sensible à la lumière. Le résultat est une efficacité quantique supérieure, car un plus grand pourcentage de photons entrant dans chaque pixel est converti en charge.

En enlevant la couche de câblage entre la microlentille et la photodiode, les capteurs Exmor R capturent plus efficacement les photons entrant dans les pixels à des angles obliques que les capteurs à éclairage frontal. Les capteurs Exmor R conservent leur haute sensibilité, même lorsqu'ils sont utilisés avec des objectifs à large ouverture. Ceci est idéal pour les conditions de faible luminosité, lorsqu'une large ouverture est souhaitable pour collecter le plus de lumière possible.

Avec des ouvertures plus larges que f/ 2.0, les capteurs rétro-éclairés Exmor R sont nettement plus efficaces pour collecter la lumière que les capteurs conventionnels à illumination frontale. La tolérance élevée des capteurs rétroéclairés pour des angles de lumière incidente plus obliques réduit également l’effet de vignettage que certains objectifs produisent autour des bords de la monture.

Résultat à faible bruit

Les capteurs Sony Exmor Rdélivrent des images à faible bruiten convertissant les charges de pixels en signaux numériques plus tôt dans le processus de lecture que les autres capteurs à obturateur roulant. En réduisant la longueur du trajet du signal analogique, les bruits aléatoires et fixes sont réduits.

Les dispositifs Exmor R permettent d'obtenir une réduction supplémentaire du bruit d'image en utilisant un double échantillonnage corrélé (CDS). Cette technique lit chaque pixel deux fois et supprime le bruit indésirable avant le convertisseur analogique-numérique (ADC). Le CDS est également utilisé après l'ADC pour vérifier la précision de sa sortie.

 

Qu'est ce que STARVIS ?

STARVIS est une désignation pour les capteurs de la famille Exmor R qui atteignent une sensibilité de 2000 mV ou plus par 1 µm^2 ou plus. La sensibilité exceptionnelle de ces appareils les rend idéaux pour la sécurité, la surveillance et d'autres applications à faible luminosité.

Gestion des effets des obturateurs roulants

Bien que les capteurs Exmor R et STARVIS fonctionnent très bien dans des conditions de faible luminosité, leur architecture à obturateurs roulants les rend moins bien adaptés à l’imagerie de cibles en mouvement. Chaque rangée d'un capteur à obturateur roulant collecte la lumière pendant la même durée. Cependant, étant donné que les moments de début et de fin de chaque ligne sont décalés, les objets en mouvement changent de position d'une ligne à l'autre, ce qui entraîne une distorsion de l'obturateur roulant.

Pour aiderà gérer les effets de la distorsion de l'obturateur roulant, les capteurs Exmor R prennent en charge un mode de réinitialisation global, qui fonctionne sur tous les pixels simultanément. Avec des temps d'exposition courts, le mode de réinitialisation globale entraîne un changement de luminosité sur l'image, car le temps d'exposition de la partie supérieure de l'image est plus court que celui du bas. Lorsque la durée d'exposition augmente, la différence d'exposition sur l'image diminue et l'effet global de réinitialisation apparaît moins prononcé.

Le Spinnaker SDK de FLIR fournit un ensemble d’outils intuitifs permettant de contrôler les modes de lecture des capteurs Exmor R et Starvis et de synchroniser les déclencheurs stroboscopiques.

Nouveaux capteurs STARVIS

Sony a récemment annoncé trois nouveaux capteurs monochromes STARVISdestinés aux applications de caméras industrielles.

	Nouveauté	Nouveauté	Nouveauté	Disponible	Disponible
Capteur	IMX290	IMX178	IMX226	IMX172*	IMX183*
Résolution	2,1	6,4	12,4	12	20
Fréquence d'images	120	30	31	15	18
Taille de pixel (μm)	2,9	2,4	1,85	1,55	2,4
Format optique	1/2,8"	1/1,8"	1/1,7"	1/2,3"	1"
Capteur	STARVIS	STARVIS	STARVIS	STARVIS	Exmor R
Chroma	Mono/Couleur	Mono/Couleur	Mono/Couleur	Mono	Mono/Couleur

*Produits FLIR actuels

Applications :

Sécurité et surveillance	Excellente performance à faible luminosité
Inspection de panneau solaire	Sensibilité NIR pour la détection de défauts
Inspection optique automatisée	Résolutions élevées dans de petits facteurs de format réduisant le coût total du système
Microscopie	Haute résolution avec une efficacité quantique élevée