Exmor R / STARVIS

고감도 및 저 노이즈로 뛰어난 저조도 화상 제공

• 고감도
• 매우 낮은 Read Noise
• 스미어 또는 블루밍 특성 없음
• 글로벌 리셋으로 롤링 셔터 왜곡

Sony Exmor R 및 STARVIS 롤링 셔터 제품군, 글로벌 리셋 센서는 가시 광선 및 근적외선 (NIR)에 대한 뛰어난 저조도 화상을 제공합니다. 글로벌 셔터 센서가 필요 없는 현미경 검사, 도량형 및 복강경 검사를 포함한 어플리케이션에서 작은 픽셀의 Exmor R 센서는 소형 출력 형식 (Optical Format)의 고해상도 센서를 지원합니다. 더욱 컴팩트한 시스템으로 합리적인 비용의 광학 장치 사용을 지원합니다.

Exmor R이란 무엇입니까?

후면 조명 픽셀 아키텍처로 보다 높은 Quantum efficiency 제공

Exmor R 기술의 특징인 후면 조명 픽셀 아키텍처는 각 픽셀의 마이크로렌즈 및 포토다이오드 사이에서 포토다이오드 층 뒤까지 리드아웃 회로를 움직입니다. 이를 통해 각 픽셀에 진입하는 빛이 감광 포토다이오드의 직접적인 경로로 향하도록 합니다. 결과적으로 보다 높은 Quantum efficiency를 제공하는 데 이는 각 픽셀에 진입하는 많은 광자가 전하로 변환되기 때문입니다.

마이크로렌즈 및 포토다이오드 간 와이어 층을 제거함으로써 Exmor R 센서는 전면 조명 센서에 비해 사각으로 픽셀에 진입하는 광자를 보다 효율적으로 캡처합니다. Exmor R 센서는 넓은 구경을 가진 렌즈와 사용할 때에도 고감도를 유지합니다. 이는 넓은 구경에서 최대한 많은 빛을 모으기 원할 때의 저조도 조건에 이상적입니다.

f/2.0 이상의 구경에서 Exmor R 센서는 기존의 전면 조명 센서에 비해 빛을 모을 시 매우 효율적입니다. 사입사광 각도에 대한 후면 조명 센서의 높은 공차 또한 일부 렌즈에서 프레임 가장자리 인근에 생성하는 비네트 효과를 줄여줍니다.

저 노이즈 달성

Sony Exmor R 센서는 저 노이즈 화상을 제공(다른 롤링 셔터 센서에 비해 판독 과정 초기에 픽셀 전하를 디지털 신호로 변환하는 방식)합니다. 아날로그 신호 경로의 길이를 줄임으로써 무작위 및 고정 패턴 노이즈를 줄입니다.

Exmor R 기기는 화상 노이즈를 더욱 저감 시킵니다. 이를 위해 상호연관 이중 샘플링(CDS)라는 기법을 활용합니다. 이 기법은 각 픽셀을 두 번 읽으며 아날로그-디지털 컨버터(ADC) 앞에서 원치 않는 노이즈를 제거합니다. CDS는 출력의 정확도를 확인하기 위해 ADC 다음에도 사용됩니다.

 

STARVIS란 무엇입니까?

STARVIS는 2000 mV 감도 또는 1 µm^2 이상을 달성하는 Exmor R 제품군 내 센서 명칭입니다. 이러한 장치의 뛰어난 감도로 보안, 감시 및 기타 저조도 어플리케이션에 이상적이 됩니다.

롤링 셔터 효과 관리

Exmor R 및 STARVIS 센서는 저조도 조건에서 매우 잘 작동하지만 롤링 셔터 아키텍처는 Sony의 Pregius 센서 제품군과 같은 글로벌 셔터 장치 등의 이동 물체 화상에 적합하지 않습니다. 롤링 셔터 센서의 각 행은 동일한 시간량의 빛을 모읍니다. 하지만 각 행의 시작 및 정지 시간이 스태거되기 때문에 이동 물체는 행으로 위치를 바꾸며 롤링 셔터가 왜곡됩니다.

롤링 셔터 왜곡의 효과를 제어하기 위해Exmor R 센서는 모든 픽셀을 대상으로 동시에 작용하는 글로벌 리셋 모드를 지원합니다. 짧은 노출 시간을 가진 글로벌 리셋 모드는 화상 상단이 하단에 비해 짧은 노출 시간을 가지므로 화상 전반에 걸쳐 밝기 변화를 초래합니다. 노출 시간이 증가하므로 화상에서 노출 차이가 줄어들며 글로벌 리셋 효과는 불명확해 집니다.

FLIR의 Spinnaker SDK는 Exmor R 및 Starvis 센서 리드아웃 모드를 제어하고 이에 부합하는 스트로브 트리거를 동시에 일어나도록 하기 위해 직관적인 도구 세트를 제공합니다.

새로운 STARVIS 센서

Sony는 최근 새로운 Mono크롬형 STARVIS 센서 3종을 출시하였습니다. 새롭게 출시된 센서는 산업용 카메라에 활용될 수 있는 제품입니다.

	신규	신규	신규	이용 가능한	이용 가능한
센서	IMX290	IMX178	IMX226	IMX172*	IMX183*
해상도	2.1	6.4	12.4	12	20
프레임률	120	30	31	15	18
픽셀 크기(μm)	2.9	2.4	1.85	1.55	2.4
출력 형식 (Optical Format)	1/2.8”	1/1.8”	1/1.7”	1/2.3”	1"
센서	STARVIS	STARVIS	STARVIS	STARVIS	Exmor R
채도	Mono/Color	Mono/Color	Mono/Color	Mono	Mono/Color

*현재 FLIR 제품

어플리케이션:

보안 및 감시	뛰어난 저조도 성능
태양광 패널 검사	근적외선 (NIR) 감도를 통한 결함 검출
자동화 광학 장치 검사	작은 폼 팩터의 고해상도로 총 시스템 비용 절감
현미경 검사	고해상도로 높은 Quantum efficiency 제공