Ваш браузер устарел. Он имеет уязвимости в безопасности и может не показывать все возможности на этом и других сайтах. Узнайте, как обновить Ваш браузер.

OK

Тенденции: КМОП-сенсоры как технология будущего для промышленных камер

На рынке предлагается два типа светочувствительных сенсоров для промышленных камер: с технологией ПЗС и технологией КМОП. Подходящий тип сенсора для системы машинного зрения определяется в каждом конкретном случае. В то же время в последние годы наблюдается отчетливая тенденция в пользу выбора сенсоров с технологией КМОП. Это неудивительно: КМОП-сенсоры были значительно усовершенствованы по двум характеристикам, важным для матричных и линейных камер, а именно кадровой частоте и уровню шума. С начала 2015 г. официально принято считать, что КМОП-сенсоры являются технологией будущего. Компания Sony, крупнейший в мире производитель компонентов с технологией ПЗC, планирует прекратить выпуск ПЗC-сенсоров к 2025 г. и направит все свои усилия на совершенствование технологии КМОП.

Какие именно функции выполняет сенсор?

Какие именно функции выполняет сенсор?

И сенсоры с технологией ПЗC (прибор с зарядовой связью), и сенсоры с технологией КМОП (комплементарная структура металл–оксид–полупроводник) прежде всего отвечают за преобразование световых лучей (фотонов) в электрические сигналы (электроны). Эти сенсоры различаются главным образом конструкцией. Разработчики Basler самостоятельно принимают решение о том, сенсор какого типа оптимально установить в камеру, предназначенную для тех или иных целей.

Современные КМОП-сенсоры: преимущества по сравнению с ПЗС-сенсорами

Технология КМОП за последние годы претерпела значительные изменения, и сенсоры с этой технологией сегодня во многом превосходят по характеристикам сенсоры на основе ПЗC. Высокая скорость съемки (частота кадров) и разрешение (количество пикселей), низкое энергопотребление и другие недавно оптимизированные характеристики, среди которых коэффициент шума, квантовая эффективность и точность цветопередачи, теперь позволяют использовать КМОП-сенсоры в областях, в которых ранее доминировали ПЗC-сенсоры.

Благодаря усовершенствованию технологии КМОП и выгодному соотношению цены и качества привлекательность сенсоров с этой технологией продолжает расти, и они все чаще устанавливаются в промышленные системы машинного зрения. В частности, отличительная особенность КМОП-сенсоров нового поколения — возможность съемки с очень высокой частотой кадров и при этом без ущерба для качества изображения.

Стремительное развитие технологии КМОП в последние годы также предвещает дальнейший прогресс на будущее.

  • Высокая скорость съемки
  • Высокое разрешение (количество пикселей)
  • Более высокие динамические характеристики
  • Низкое энергопотребление
  • Оптимизированные шумовые характеристики
  • Повышенная квантовая эффективность
  • Улучшенная точность цветопередачи
  • Выгодное соотношение цены и технических характеристик

Учитывая важнейшие характеристики современной технологии КМОП, она несомненно займет лидирующую позицию на рынке.

ПЗC и КМОП: новейшие тенденции. Узнайте мнение Хеннинга Тиаркса (Henning Tiarks), директора по маркетингу в компании Basler, о нынешнем состоянии рынка.

Интерфейс USB 3.0 будет применяться в комбинации с новой технологией КМОП. Означает ли это, что технология ПЗC уйдет на второй план?

Нет, технология ПЗС все еще будет актуальна, в особенности для тех пользователей, которые просто хотят перейти на новый интерфейс. В таких случаях решение оставить существующий сенсор позволит изначально сократить усилия и затраты, связанные с заменой интерфейса. За счет сохранения ПЗС-сенсора можно обеспечить быстрый и надежный переход на новый интерфейс.

Какие проблемы могут быть связаны с переходом на технологию КМОП?

Перед производителями камер встанет ряд весьма непростых технических задач. Новые сенсоры должны быть интегрированы в фактически уже стандартный сегодня корпус 29 x 29 мм. В то же время для сенсоров могут потребоваться дополнительные электронные компоненты и другое оборудование, которое также необходимо будет поместить в корпус. После решения этой проблемы клиенты действительно смогут извлечь максимальную выгоду из приобретения камер с новыми сенсорами, которые во многих случаях заменят существующие камеры аналогичного размера. Вторая задача связана исключительно с производительностью. Получив, наконец, мощный сенсор со столь малым форм-фактором, несомненно захочется в полной мере воспользоваться преимуществами его высокой производительности. Это означает, что, помимо Gigabit Ethernet, незаменимым станет и интерфейс USB 3.0. Интегрировать как один, так и другой интерфейс в такую небольшую по размерам камеру — непростая задача.

Henning Tiarks - Director of Marketing

Что принесет будущее для современных камер?

Для современных камер и связанных технологий будущее выглядит весьма многообещающим! Наибольший интерес вызывает неуклонный рост числа новых КМОП-сенсоров на рынке камер. Эти сенсоры демонстрируют впечатляющие характеристики с точки зрения качества изображения и частоты кадров, и их, по сути, можно выделить в новую категорию по соотношению цены и приобретаемых преимуществ. Компания Sony, крупнейший на настоящий момент производитель приборов с технологией ПЗC, объявила о планах свернуть производство ПЗC-сенсоров к 2025 г. и направить все свои силы на развитие технологии КМОП.

Давайте поговорим о разрешении камер. Ожидаются ли крупные технологические прорывы?

Впервые в истории технология КМОП охватит весь спектр стандартного разрешения от VGA до 5 мегапикселей и выше. КМОП-сенсоры будут применяться для решения любых существующих и новых задач в сфере машинного зрения, а также в областях, не связанных с промышленностью, например в медицине или в интеллектуальных транспортных системах. Помимо этого, становится очевидно, что новые КМОП-сенсоры в комбинации с интерфейсом USB 3.0 будут способствовать быстрому росту популярности технологии USB 3.0, ведь это идеальная пара с точки зрения производительности.

Звучит многообещающе. А что насчет качества изображения?

Несомненно, качество изображения всегда играет решающую роль. Самая сложная задача для производителей будет заключаться в оптимизации качества изображения, получаемого с помощью новых КМОП-сенсоров, в соответствии с ожиданиями рынка. Для этого потребуется глубокое знание технологии КМОП. Решите эту задачу — и вы получите идеальную небольшую камеру, отличающуюся высоким быстродействием и превосходным качеством изображения, но главное — еще более выгодным соотношением цены и производительности, а ведь именно к этому всегда стремится Basler.

Средство выбора камеры

Средство выбора камеры

Средство выбора камеры Basler предоставляет обзор всех матричных и линейных камер Basler. С помощью этого инструмента можно на основе ряда критериев, таких как технология сенсора, разрешение и оптический размер, подобрать камеру, соответствующую конкретным требованиям.

Средство выбора камеры

Для получения дополнительной информации по этой теме см. технический документ Basler «ПЗC и КМОП: небольшие различия при преобразовании света в электрический сигнал».