Exmor R / STARVIS

高灵敏度和低噪音实现极好低光成像

• 高灵敏度
• 甚低读出噪音
• 无拖尾或开花特性
• 全局重置，以降低滚动快门失真

Sony Exmor R 和 STARVIS 系列滚动快门、全局重置传感器提供可见光和 NIR 光的极好低光成像。 对于无需全局快门传感器的显微镜检查、度量和腹腔镜检查等应用领域，Exmor R 传感器的低像素可以支持光学格式较小的高分辨率传感器。 这可构建更紧密结合的系统，并支持使用较为便宜的光学器件。

Exmor R 是什么？

背照式像素体系结构实现较高的量子效率

Exmor R 技术的特点就是背照式像素体系结构，可将位于每个像素的微透镜和光电二极管之间的读出电路移到光电二极管层后面。 这支持进入每个像素的光线直接进入其对光线灵敏的光电二极管。 结果可以提升量子效率，因为进入每个像素的更大比例的光子将转化为电荷。

通过移除微透镜和光电二极管之间的布线层，Exmor R 传感器捕获从斜角进入像素的光子的效率比前照式传感器高。 Exmor R 传感器保留高灵敏度，即使与大光圈镜头一起使用也是如此。 这非常适用于微光条件，因为这种情况需要大光圈尽可能收集光线。

在使用大于 f/2.0 的光圈时，背照式 Exmor R 传感器在收集光线方面比传统的前照式传感器更加高效。 背照式传感器能够高度容忍偏斜入射光角度，这也减弱了某些镜头在帧边缘产生的光晕效应。

实现低噪音

相比于其他滚动快门传感器，Sony Exmor R 传感器在读出过程更早的阶段即将像素电荷转化为数字信号，从而提供低噪音图像。 通过缩短模拟信号路径长度，可以同时减少随机和固定图形噪音。

通过使用相关双采样 (CDS) 技术，Exmor R 设备可进一步减少图像噪音。 此项技术读取每个像素两次，并移除多余噪音，然后使用模数转换器 (ADC)。 使用 ADC 后还将使用 CDS 以验证其输出的准确性。

STARVIS 是什么？

STARVIS 是 Exmor R 系列中一种传感器的名称，这些传感器可以达到每 1 µm^2 的 2000 mV 左右或者甚至更高的灵敏度。 这些设备的超高灵敏度使它们非常适用于安全、监控和其他微光用途。

管理滚动快门效果

 

虽然 Exmor R 和 STARVIS 传感器的性能在低光条件下都非常好，但它们的滚动快门体系结构意味着在拍摄移动目标图像时，它们不如 Sony Pregius 传感器系列等的全局快门设备。 滚动快门传感器上的每一行都收集相同时间的光线。 但由于每行的开始和停止时间不一致，移动对象会改变其在行与行之间的位置，从而导致滚动快门失真。

为帮助管理滚动快门失真的效果，Exmor R 传感器支持在所有像素上同时运行的全局重置模式。 凭借较短的曝光时间，全局重置模式可改变图像亮度，因为图像顶部的曝光时间比底部要短。 随着曝光时间增加，整个图像上的曝光差异将减少，并且全局重置效果也不会那么明显。

FLIR 的 Spinnaker SDK 提供一组直观工具以控制 Exmor R 和 Starvis 传感器读出模式，并同步闪光灯触发器以进行匹配。

新型STARVIS传感器

Sony 最近宣布推出三款用于工业相机用途的全新单色 STARVIS 传感器。

	New	New	New	Available	Available
Sensor	IMX290	IMX178	IMX226	IMX172*	IMX183*
分辨率	2.1	6.4	12.4	12	20
帧率	120	30	31	15	18
像素大小 (μm)	2.9	2.4	1.85	1.55	2.4
光学格式	1/2.8"	1/1.8"	1/1.7"	1/2.3"	1"
传感器	STARVIS	STARVIS	STARVIS	STARVIS	Exmor R
色度	单色/彩色	单色/彩色	单色/彩色	单色	单色/彩色

*当前 FLIR 产品

应用：

安全和监控	出色的微光性能
太阳能板检查	NIR 灵敏度，用于检查缺陷
自动光学检测	高分辨率，较小的波形系数，可降低总体系统成本
显微镜检查	高分辨率，高量子效率