Sensori stacked Sony: global shutter ed altre novità

Arriva l’annuncio dell’imminente rilascio di sei nuovi tipi di sensori stacked Sony con una funzione di global shutter ottenuta utilizzando la tecnologia CMOS con pixel retroilluminati. Questi nuovi sensori sono relegati alle applicazioni industriali: come ben sappiamo il mercato della fotografia ormai non è più quello trainante.

Automazione industriale e visione artificiale i settori trainanti

Questi nuovi sensori stacked Sony saranno sia compatti e in grado di offrire prestazioni di imaging elevate senza distorsioni degli oggetti in movimento. Utilizzeranno la tecnologia CMOS impilata Pregius S per sensori stacked Sony, dotata di funzionalità global shutter resa possibile dalla particolare struttura proprietaria dei pixel retroilluminati, annunciata per la prima volta a marzo 2019. Poiché le tecniche di automazione e di risparmio di manodopera sono sempre più implementate nelle fabbriche e nella logistica, i sistemi per la visione artificiale svolgono un ruolo sempre più importante. I nuovi sensori stacked Sony sono rivolti a queste applicazioni, offrendo compattezza e qualità d’immagine superiori, con maggiore precisione e velocità nel riconoscimento e nella misurazione, contribuendo così a migliorare la produttività e la “smartificazione” delle apparecchiature industriali.

Per ottenere un’automazione avanzata nelle fabbriche e nella logistica, ad esempio sostituendo l’ispezione visiva convenzionale con un processo automatizzato, è necessario migliorare la precisione e l’efficienza abbreviando i tempi di ispezione. Pertanto, le telecamere per la visione artificiale che eseguono queste funzioni richiedono sensori di immagine con una risoluzione più elevata e una velocità di lettura maggiore di quella disponibile finora. Fino ad ora, l’aumento del numero di pixel nei sensori di immagine per migliorare la risoluzione ha comportato il rovescio della medaglia dell’aumento delle dimensioni del chip e della fotocamera. Tuttavia, se la dimensione dei pixel viene ridotta per evitare di aumentare le dimensioni della videocamera, l’area di accumulo della luce per pixel diminuirà di conseguenza, con conseguente calo del livello del segnale di sensibilità e saturazione. Ciò si traduce in un degrado della qualità dell’immagine, a sua volta con conseguente degrado delle prestazioni di riconoscimento e rilevazione.

Sensori stacked Sony con global shutter e HDR

I nuovi sensori stacked Sony offrono una funzione di global shutter che consente di riprendere senza distorcere gli oggetti in movimento (effetto noto come rolling shutter e dovuto alla scansione progressiva per linee del sensore). La struttura proprietaria dei pixel retroilluminati consente una dimensione compatta di soli 2,74 um quadrati, ma mantenendo comunque ottime le caratteristiche dei pixel come la sensibilità e il livello del segnale di saturazione. I nuovi sensori stacked Sony raggiungono una frequenza dei fotogrammi di lettura di circa 2,4 volte superiore rispetto ai sensori di immagine convenzionali grazie al layout del cablaggio altamente flessibile della struttura BSI e all’uso della Scalable Low Voltage Signaling with Embedded Clock (SLVS-EC ), standard di interfaccia ad alta velocità sviluppato da Sony. Ciò si traduce in tempi di processo più brevi per misurazioni e ispezioni, contribuendo a migliorare significativamente la produttività.

Inoltre, la struttura impilata consente di incorporare vari circuiti di elaborazione del segnale come il circuito di elaborazione ad elevata gamma dinamica (HDR) che può prevenire la distorsione negli oggetti in movimento, abilitando così una miriade di funzioni per varie applicazioni di visione artificiale in un design più compatto rispetto ai sensori convenzionali.

La tecnologia a sensori stacked di Sony

Sensori stacked Sony: caratteristiche tecniche principali

I sensori stacked Sony CMOS coniugano sia la compattezza che l’alta definizione, oltre a immagini prive di distorsioni di oggetti in movimento grazie alle loro struttura stacekd con la funzione di global shutter resa possibile dalla struttura di pixel retroilluminata. Ciò consente una risoluzione circa 1,7 volte superiore rispetto agli standard attuali per un sistema ottico della stessa dimensione , con una dimensione del package ridotta a circa il 91% dei sensori di immagine convenzionali. Ciò consente di realizzare una telecamera per visione artificiale compatta ad alta risoluzione da 1,2 pollici con innesto C e risoluzione di  24,45 MP effettivi, consentendo un’installazione flessibile in apparecchiature e linee di produzione.

Lettura ad elevata velocità ed elaborazione stacked

Sony offre una vasta gamma, inclusi i modelli IMX 530 / 531 / 532 ad alta velocità per le fotocamere di fascia alta che utilizzano la larghezza di banda ad alta velocità, oltre ai modelli IMX 540 / 541 / 542 standard che supportano velocità di trasferimento fino a 5 Gbps integrando l’espansione tramite USB 3.0 e 5GigE. Questi diversi prodotti contribuiranno in modo significativo ai miglioramenti della produttività, come la riduzione dei tempi necessari per i processi di misurazione e ispezione per varie applicazioni, tra cui riconoscimento delle immagini, identificazione e misurazione.

I sensori stacked Sony permettono di integrare all’interno del sensore stesso elettronica che.  Ad esempio funzioni di ottimizzazione dei dati (ROI, auto-trigger, ecc.) che estraggono solo le informazioni necessarie dai dati dell’immagine, nuove funzionalità come l’elaborazione HDR interna che utilizza due convertitori A / D in parallelo impedendo la distorsione degli oggetti in movimento e il controllo dell’esposizione a breve intervallo – di norma l’HDR viene generato riprendendo in sequenza due o più frame con diversi parametri di esposizione e unendoli, mentre in questo caso le due immagini vengono generate nello stesso momento -, rispondendo così alle varie esigenze nella diversificazione delle applicazioni di visione artificiale.

Sensori stacked Sony: vedremo mai il global shutter nelle fotocamere?

Anche se il mondo degli smartphone, dell’automazione industriale e probabilmente in futuro quello dell’automotive richiedono un gran numero di sensori d’immagine e generano grandi quantità di utili, non è detto che il settore fotografico non ci guadagnerà qualcosa. Per vedere i sensori stacked Sony con global shutter nelle mirrorless di fascia alta probabilmente dovremmo attendere verosimilmente un paio d’anni almeno, bisogna solo aver pazienza in questi casi. L’innovazione va a braccetto con i risultati finanziari. Ma una volta che la tecnologia è affermata è molto probabile che trasli in altri settori. Dalla sezione fotografia è tutto! Continuate a seguirci per tante altre news ed approfondimenti!