Mit kleinerer Pixelgröße und rückseitig belichteter Technologie konnte Sony mit der 4. Generation der Pregius-Sensoren, genannt „Pregius S“, höhere Auflösungen in kompakten Formaten realisieren, ohne Abstriche bei der Bildqualität. Doch bedeutet das, dass frühere Generationen keine Rolle mehr spielen? Erfahren Sie im Detail, welche Stärken jede Generation bietet. Sony 4. Generation Pregius S – Die nächste Evolutionsstufe der Bildsensoren? Lucid Tech Brief Sony Pregius S 4th Generation Sensors

Sony 4th Generation "Pregius S": Die nächste Evolution von Bildsensoren?

Mit kleinerer Pixelgröße in Kombination mit Backside-Illuminated-Technologie (BSI) konnte Sony mit der 4. Generation der Pregius-Sensoren – genannt „Pregius S“ – höhere Auflösungen in kompakten Sensorformaten ermöglichen, ohne die Bildqualität zu opfern. Bedeutet das, dass Sie ältere Generationen ignorieren sollten? Tauchen Sie ein und entdecken Sie die Stärken, die jede Generation zu bieten hat.

Am Anfang ...

Im Jahr 2013 brachte Sony seinen ersten Pregius-CMOS-Sensor auf den Markt, den 2,3-MP-IMX174. Vor dieser Einführung dominierten CCD-Sensoren den Markt mit höheren Auflösungen, überlegener Bildqualität und Global-Shutter-Auslesung. CMOS-Sensoren boten zwar niedrigere Preise und höhere Bildraten, litten jedoch unter geringerer Bildqualität und verfügten nur über Rolling-Shutter-Auslesung. Die Einführung des IMX174 änderte das grundlegend. Der IMX174-CMOS-Sensor brachte nicht nur eine bessere Bildqualität mit höherer Quanteneffizienz, größerem Dynamikbereich und geringerem Ausleserauschen, sondern bot auch Global-Shutter-Auslesung und höhere Bildraten als vergleichbare CCDs jener Zeit. Mit der kontinuierlichen Einführung weiterer Global-Shutter-Pregius-Sensoren – mittlerweile über 4 Generationen – haben Anwender heute eine große Auswahl.

Es gibt inzwischen 4 Generationen der Sony-Pregius-CMOS-Sensoren; die 4. Generation trägt die Bezeichnung „Pregius S“. Zwar bringt jede Generation Verbesserungen gegenüber der vorherigen mit sich, dennoch können bestimmte Merkmale älterer Generationen spätere Versionen übertreffen. Welche Generation für Sie am geeignetsten ist, hängt davon ab, welche Auflösung, Bildrate, Bildqualitätsleistung oder Sensorfunktion Sie benötigen.

ModelsMPResolutionFPSSensorFormatPixel SizeShutterLens MountChromaInterface
Triton-Modelle mit Pregius-S-Sensoren der 4. Generation:
TRI245S24,5 MP5320 x 4600 px4,9 fpsSony IMX540 CMOS1,2"2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
TRI204S20,4 MP4510 x 4510 px6 fpsSony IMX541 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
TRI162S16,2 MP5320 x 3040 px7,5 fpsSony IMX542 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
TRI124S12,3MP4096 x 3000 px9,5 fpsSony IMX545 CMOS1/1,1"2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
TRI081S8,1 MP2840 x 2840 px14,8 fpsSony IMX546 CMOS2/3″2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
TRI051S 5,0 MP2448 x 2048 px24 fpsSony IMX547 CMOS1/1,8″2,74 µmGlobalCMono / ColorM12 GigE Vision
Triton2-2.5GigE-Modelle mit Pregius-S-Sensoren der 4. Generation:
TRT245S24,5 MP5320 x 4600 px11,3 fpsSony IMX540 CMOS1,2"2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
TRT204S20,4 MP4504 x 4504 px13,5 fpsSony IMX541 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
TRT162S16,2 MP5320 x 3040 px17,5 fpsSony IMX542 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
TRT124S12,3 MP4096 x 3000 px21,7 fpsSony IMX545 CMOS1/1,.1"2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
TRT081S8,1 MP2840 x 2840 px31,8 fpsSony IMX546 CMOS2/3″2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
TRT051S5,0 MP2448 x 2048 px49,2 fpsSony IMX547 CMOS1/1,8″2,74 µmGlobalCMono / Color2.5GigE M12
Triton10-10GigE-Modelle mit Pregius-S-Sensoren der 4. Generation:
TRX245S24,5 MP5320 x 4600 px35,5 fpsSony IMX530 CMOS1,2"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX246S24,5 MP5320 x 4600 px28,6 fpsSony IMX540 CMOS1,2"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX204S20,4 MP4504 x 4504 px42,8 fpsSony IMX531 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX205S20,4 MP4504 x 4504 px33,9 fpsSony IMX541 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX162S16,2 MP5320 x 3040 px53,0 fpsSony IMX532 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX163S16,2 MP5320 x 3040 px42,8 fpsSony IMX542 CMOS1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX124S12,3 MP4096 x 3000 px89,7 fpsSony IMX535 CMOS1/1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX125S12,3 MP4096 x 3000 px54,9 fpsSony IMX545 CMOS1/1,1"2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX081S8,1 MP2840 x 2840 px129,8 fpsSony IMX536 CMOS2/3″2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
TRX051S5,0 MP2448 x 2048 px208,6 fpsSony IMX537 CMOS1/1,8″2,74 µmGlobalCMono / Color10GigE M12
Atlas IP67-5GigE-Modelle mit Pregius-S-Sensoren der 4. Generation:
ATP245S24,5 MP5320 x 4600 px22,7 fpsSony IMX540 CMOS1,2"2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
ATP204S20,4 MP4504 x 4504 px27,3 fpsSony IMX541 CMOS1,1"2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
ATP162S16,2 MP5320 x 3032 px34,4 fpsSony IMX542 CMOS1,1"2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
ATP124S12,3 MP4096 x 3000 px42,5 fpsSony IMX545 CMOS1/1,1"2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
ATP081S8,1 MP2840 x 2840 px68,8 fpsSony IMX546 CMOS2/3″2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
ATP051S5,0 MP2448 x 2048 px110 fpsSony IMX547 CMOS1/1,8″2,74 µmGlobalC-mountMono / Color5GBASE-T, M12
Atlas10-10GigE-Modelle mit Pregius-S-Sensoren der 4. Generation:
ATX245S24,5 MP5320 x 4600 px45,4 fpsSony IMX530 CMOS1,2"2,74 µmGlobalTFL / C-MountMono / Color10GBASE-T, M12
ATX204S20,4 MP4504 x 4504 px54,1 fpsSony IMX531 CMOS1,1"2,74 µmGlobalC-MountMono / Color10GBASE-T, M12
ATX162S16,2 MP5320 x 3032 px76,1 fpsSony IMX532 CMOS1,1"2,74 µmGlobalC-MountMono / Color10GBASE-T, M12
ATX124S12,3 MP4096 x 3000 px89,7 fpsSony IMX535 CMOS1/1,1"2,74 µmGlobalC-MountMono / Color10GBASE-T, M12
ATX081S8,1 MP2840 x 2840 px136,7 fpsSony IMX536 CMOS2/3″2,74 µmGlobalC-MountMono / Color10GBASE-T, M12
ATX051S5,0 MP2448 x 2048 px205 fpsSony IMX537 CMOS1/1,8″2,74 µmGlobalC-MountMono / Color10GBASE-T, M12

Suchen Sie Anleitungen zum Zugriff auf Funktionen der 4. Pregius-Generation und deren Nutzung mit LUCID-Kameras? Besuchen Sie unseren KB-Artikel Neue Funktionen der 4. Pregius-Generation (Link führt zu support.thinklucid.com) und erfahren Sie, wie Sie Funktionen mit LUCIDs ArenaView-Software nutzen.

Sony 4. Generation „Pregius S“: Rückseitig belichtet (BSI)

Die Photodiode liegt näher an der Mikrolinse, wodurch ein größerer Einfallswinkel entsteht. Das verbessert die Lichtausbeute. Die kleinere Pixelgröße von 2,74 µm ermöglicht höhere Auflösungen bei kompakteren Sensorformaten. Leitungen und Schaltkreise sind unter die Photodiode verlagert. Dadurch werden Abschattungen reduziert und die Lichtausbeute steigt. Sony BSI-Pixelstruktur Konventionelle Pixelstruktur Wider angle for light entry Back Illuminated Pixel structure Sony Microlens for Pregius S IMX530 Wiring Layer 2 IMX530 Wiring Layer 2 IMX540 Wiring Layer Backsided illuminated Sensor

Größerer Einfallswinkel = bessere Lichtempfindlichkeit

Trotz kleinerer Pixelgröße behalten Pregius-S-Sensoren der 4. Generation eine vergleichbare Empfindlichkeit bei – unter anderem dank der verbesserten Leistung bei flachen Einfallswinkeln. Beispielsweise erreichen 2. Generation-Sensoren bei ±20° nur 10 % des auf den Pixel einfallenden Lichts, während Sensoren der 4. Generation 40 % erreichen. Grund dafür ist der deutlich geringere Abstand zwischen Mikrolinse und Photodiodenoberfläche bei der 4. Generation.

2nd Gen Pregius (3.45µm) 4th Gen Pregius S (2.74µm) Sony-Pregius-4th-Gen-Incident-Angle-graph Sony-Pregius-4th-Gen-Incident-Angle-results Sony-Pregius-3rd-Gen-Incident-Angle-results

Auflösungen: High Speed und Standardgeschwindigkeit

Die allererste Generation umfasste nur eine Auflösung – 1936 × 1216 (2,3 MP). Diese Auflösung war jedoch in zwei Bildraten-Varianten verfügbar: High Speed und Standardgeschwindigkeit. Der High-Speed-IMX174 erreichte eine maximale Bildrate von 166 FPS, während der Standard-IMX249 auf 41 FPS reduziert war. Für einen geringeren Preis begrenzten die Standardversionen die maximalen Bildraten und schränkten ADC-, Binning- und ROI-Optionen ein – bei gleicher Bildqualität wie die High-Speed-Varianten. Sony setzte diesen Trend fort und bot mit späteren Generationen und Modellen weiterhin High-Speed- und Standard-Varianten an.

Die folgenden Listen und das Diagramm veranschaulichen die Pregius-Landschaft hinsichtlich Megapixel und maximaler Bildraten. Jede Generation umfasst verschiedene Modelle mit unterschiedlichen Auflösungen und Bildraten. Während sich einige Modelle verschiedener Generationen überlappen, hilft ein tieferer Blick in die Pixeltechnologie jeder Generation, die Gründe für diese Überschneidungen zu verstehen.

Generation 1

High Speed Standardgeschwindigkeit
IMX174 (2,3 MP @ 166 FPS) IMX249 (2,3 MP @ 41 FPS)

* Hinweis: Die angegebenen Maximalbildraten basieren auf Sonys Sensorspezifikation. Bei den meisten High-Speed-Versionen beziehen sich die maximalen Bildraten auf den 8-Bit-Modus. Standardgeschwindigkeit basiert auf 10- oder 12-Bit. Tatsächliche Maximalraten variieren je nach Bittiefe, Kamerahersteller, Schnittstellenbandbreite und Anzahl der Kameras am Host-PC.

Generation 2

High Speed Standardgeschwindigkeit
IMX342 (31,4 MP @ 35 FPS)
IMX367 (19,6 MP @ 43 FPS)
IMX387 (16,9 MP @ 61 FPS)
IMX253 (12,3 MP @ 68 FPS) IMX304 (12,3 MP @ 23 FPS)
IMX255 (8,9 MP @ 94 FPS) IMX267 (8,9 MP @ 32 FPS)
IMX250 (5,0 MP @ 163 FPS) IMX264 (5,0 MP @ 36 FPS)
IMX252 (3,2 MP @ 216 FPS) IMX265 (3,2 MP @ 56 FPS)
IMX392 (2,3 MP @ 200 FPS)
IMX273 (1,6 MP @ 276 FPS) IMX296 (1,6 MP @ 60 FPS)
IMX287 (0,4 MP @ 523 FPS) IMX297 (0,4 MP @ 121 FPS)

Generation 3

High Speed Standardgeschwindigkeit
IMX420 (7,1 MP @ 207 FPS) IMX428 (7,1 MP @ 35 FPS)
IMX421 (2,8 MP @ 409 FPS) IMX429 (2,8 MP @ 43 FPS)
IMX422 (2,0 MP @ 477 FPS) IMX430 (2,0 MP @ 132 FPS)
IMX425 (1,7 MP @ 662 FPS) IMX432 (1,7 MP @ 98 FPS)

Generation 4

High Speed Standardgeschwindigkeit
IMX530 (24,5 MP @ 106 FPS) IMX540 (24,5 MP @ 35 FPS)
IMX531 (20,4 MP @ 109 FPS) IMX541 (20,4 MP @ 42 FPS)
IMX532 (16,2 MP @ 159 FPS) IMX542 (16,2 MP @ 52 FPS)
IMX535 (12,4 MP @ 184 FPS) IMX545 (12,4 MP @ 68 FPS)
IMX536 (8,1 MP @ 194 FPS) IMX546 (8,1 MP @ 91 FPS)
IMX537 (5,1 MP @ 259 FPS) IMX547 (5,1 MP @ 122 FPS)

Sony-Pregius-Generationen – Megapixel vs. maximale Bildrate (Diagramm)
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Pregius MP models vs Max FPS

Balanceakt: Pixelgröße & Bildqualität

Ein Großteil der Unterschiede zwischen den Generationen ist auf Pixelgröße und Pixeltechnologie zurückzuführen. Jede Generation besitzt eine andere Pixelgröße: 1. Generation 5,86 µm; 2. Generation 3,45 µm; 3. Generation 4,5 µm; 4. Generation 2,74 µm. Die Pixelgröße bestimmt nicht nur, wie viele Pixel in ein bestimmtes Sensorformat passen, sondern führt auch zu unterschiedlichen Bildqualitätsmerkmalen. Jede Generation hat eine eigene Sättigungskapazität, ein eigenes temporales Ausleserauschen, einen Dynamikbereich und eine Quanteneffizienz. Allgemein gilt: Je größer der Pixel, desto höher Sättigungskapazität und temporales Dunkelrauschen. So weist die 1. Generation mit durchschnittlich 33.000 e⁻ die höchste Sättigungskapazität auf, aber auch das höchste temporale Dunkelrauschen von 7 e⁻. Demgegenüber hat die 4. Generation mit der kleinsten Pixelgröße die niedrigste durchschnittliche Sättigungskapazität von 9.500 e⁻ und das geringste temporale Dunkelrauschen von 2,1 e⁻. Diese proportionale Beziehung ermöglicht es den Pregius-Sensoren, trotz verschiedener Pixelgrößen einen ähnlichen Dynamikbereich von rund 70 dB über die Generationen hinweg zu halten.

Average EMVA1288 results between Pregius Generations

Vergleich durchschnittlicher EMVA1288-Ergebnisse in Abhängigkeit von der Pixelgröße
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Pregius-
Generation
Pixelgröße
Ø-
Sättigungs-
kapazität
Sättigungs-
kapazität
(e⁻/µm²)
Ø-
Auslese-
rauschen
Ø-
Dynamik-
bereich
1. Gen.: 5,86 µm 33.000 e⁻ 961 7 e⁻ 70 dB
2. Gen.: 3,45 µm 10.500 e⁻ 882 2,3 e⁻ 71 dB
3. Gen.: 4,5 µm 25.000 e⁻ 1235 5,5 e⁻ 72 dB
4. Gen.: 2,74 µm 9.500 e⁻ 1265 2,1 e⁻ 71 dB

Der Vergleich der durchschnittlichen Quanteneffizienz (QE) der vier Generationen zeigt deutliche Unterschiede. Pregius-Sensoren der 1. Generation erreichen eine hohe Spitzen-QE im Bereich von 480 bis 540 nm. Die 2. Generation weist eine niedrigere Spitzen-QE auf, verlagert jedoch Verbesserungen ab 600 nm. Die 3. Generation bringt die Spitzen-QE wieder näher an die Ergebnisse der 1. Generation heran, verbessert die Effizienz über den gesamten Bereich und erzielt die beste NIR-Leistung (700–900 nm). Sensoren der 4. Generation teilen sich eine ähnliche Spitzen-QE mit der 1. Generation und liegen für den restlichen Verlauf leistungsmäßig zwischen 1. und 3. Generation. Das QE-Diagramm hebt die jeweils eigene Effizienzkurve hervor und zeigt, dass spätere Generationen nicht zwangsläufig überall die bessere Leistung bieten.

Average EMVA1288 results between Pregius Generations

Durchschnittliche Quanteneffizienz pro Generation
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Hinweis: Die im QE-Vergleich gezeigten Ergebnisse basieren auf EMVA-1288-Messungen von Industriekameramodellen mit Sensorschutzglas.

Sensorgrößen & Seitenverhältnisse

Ein wesentlicher Vorteil kleinerer Pixel ist die Möglichkeit, mehr Pixel in einem gegebenen Sensorformat unterzubringen. So bleiben Industriekameras kompakt und können kleinere Optiken wie C-Mount, NF- oder S-Mount nutzen. Beispiel: Die maximalen Megapixel, die in der Sensorgröße Typ 1.1″ angeboten werden, steigen mit abnehmender Pixelgröße: 3. Generation (4,5 µm) 7,1 MP, 2. Generation (3,45 µm) 12,3 MP und 4. Generation (2,74 µm) 20 MP. In manchen Anwendungen lassen sich bei einem Wechsel auf eine höher auflösende Kamera mit derselben Sensorgröße die Optiken weiterverwenden. In anderen Fällen erfordert der Wechsel auf eine andere Sensorgröße eine Überarbeitung der gesamten Optik.

Das folgende Diagramm stellt die Megapixel verschiedener Pregius-Modelle ihrer Sensorgröße gegenüber. Insgesamt erhöhen Sensoren der 4. Generation die Megapixelzahl in vielen Sensorformaten gegenüber früheren Generationen.

Sensor sizes of Pregius generations

Pregius – Sensorgrößen vs. Megapixel
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Gen 1 Gen 2 Gen 3 Gen 4

 

Vergleich von Seitenverhältnis und Sensorgröße.

4th Gen Pregius S 1st Gen Pregius 2nd Gen Pregius 3rd Gen Pregius Sony 1st Generation Aspect Ratios Sony 2nd Generation Aspect Ratios Sony 4th Generation Aspect Ratios Sony 2nd Generation Aspect Ratios Sony 1st Generation Aspect Ratios Sony 4th Gen

Die Seitenverhältnisse der Sensoren variieren zwischen den Pregius-Generationen erheblich; jede Generation bietet mehrere Verhältnisse. Am verbreitetsten ist bei allen Generationen 4:3. Dieses Verhältnis liefert das klassische Querformat, dessen Breite stets 33 % größer ist als die Höhe. Sensoren der 4. Generation bieten die zweitgrößte Vielfalt (1:1, 5:4, 4:3, 16:9), während die 2. Generation die größte Auswahl aufweist (1:1, 5:4, 4:3, 16:10, 16:9, 17:9). Insgesamt bieten Pregius-Sensoren 7 Verhältnisse – von quadratisch bis Breitbild – und decken so ein breites Spektrum an Anwendungen ab.

Liste der Seitenverhältnisse und Megapixel.
Square
1:1
5:4 4:3 16:11 16:10 16:9 Widescreen
17:9
20.4 MP IMX531 5.0 MP IMX250 31.4 MP IMX342 7.1 MP IMX420 2.3 MP IMX392 16.8 MP IMX387 8.9MP IMX255
20.4 MP IMX541 5.0 MP IMX264 24.5 MP IMX530 7.1 MP IMX428 2.3 MP IMX174 16.2 MP IMX532 8.9MP IMX267
19.6 MP IMX367 5.1 MP IMX537 24.5 MP IMX540 1.7 MP IMX425 2.3 MP IMX249 16.2 MP IMX542
8.1 MP IMX536 5.1 MP IMX547 12.4 MP IMX535 1.7 MP IMX432
8.1 MP IMX546 2.8 MP IMX421 12.4 MP IMX545
2.8 MP IMX429 12.3 MP IMX253
12.3 MP IMX304
3.2 MP IMX252
3.2 MP IMX265
2.0 MP IMX422
2.0 MP IMX430
1.6 MP IMX273
0.4 MP IMX287

Sensorfunktionen: Neu und stetig verbessert

Seit der 1. Generation führt Sony eine Fülle interessanter On-Sensor-Funktionen ein, von denen viele in unterschiedlichen Anwendungen hilfreich sind. Funktionen wie Dual-ADC mit integrierter Kombination für On-Sensor-HDR, aufeinanderfolgende Verschlüsse mit sehr kurzen Intervallen von 2 µs sowie die Überwachung der Belichtungszeit sind neue Merkmale der 4. Generation. Ziel ist es, neue und einzigartige Bildmodi zu bieten oder die Effizienz und Funktionalität bestehender Features zu verbessern. Neue Sensorfunktionen ermöglichen völlig neue Bildgebungsansätze. So erlaubt etwa „Self Trigger“ (3. Gen.), die Kamera durch Erkennung von Änderungen in einer definierten ROI auszulösen – etwas, das sonst zusätzliche Geräte oder spezielle Software erfordern würde. Dual-ADC mit On-Sensor-Kombination (4. Gen.) ist ein Beispiel für eine weiterentwickelte Funktion: Dual-ADC wurde in der 3. Gen. eingeführt, die HDR-Bildverarbeitung erfolgte jedoch auf dem Kamera-ISP oder dem Host-PC. Jetzt erfolgt die Verarbeitung direkt auf dem Sensor – Systemressourcen werden frei und die HDR-Erzeugung vereinfacht.Die unten aufgeführten Funktionen sind für den Kamerahersteller optional. Das bedeutet, dass einzelne Sensorfunktionen für den Anwender verfügbar sein können – oder nicht. LUCID wird diese wertvollen Funktionen schrittweise per unkomplizierten Firmware-Updates auf der Kamera unterstützen.

Multi-frame ROI mode Set multiple ROIs within the full resolution Multi-exposure trigger Set multiple exposure times within one image frame. Global shutter CMOS Distortion free imaging with high image quality and improved low light performance Self trigger Set two ROIs - one for image capture which is triggered when the 2nd ROI detects changes in its region Short exposure mode Set short exposure times as fast as 2µsec Dual ADC A low gain and high gain image is taken on the same frame. Output can be combined on camera ISP On-Sensor Conversion Gain High Gain for maximum sensitivity and minimum read noise (best for low light) and Low Gain for increased saturation capacity and dynamic range (best for bright light) Dual trigger Set two different levels of exposure and gain. Each can be triggered independently Dual ADC w/ on-sensor combination A low gain and high gain image is taken (on the same frame) and combined to produce an HDR image Ultra short shutter interval The time between shutters can be set as fast as 2µsec Exposure time monitoring Output a signal that mirrors the actual input trigger for an exposure. Improved On-sensor thermometer A higher accuracy thermometer for better thermal management Improved features to increase user efficiency and functionality New and unique imaging modes for users. 4th Generation 1st Generation 2nd Generation 3rd Generation Multi-frame ROI mode Set multiple ROIs within the full resolution Global shutter CMOS Distortion free imaging with high image quality and improved low light performance Multi-exposure trigger Set multiple exposure times within one image frame. Short exposure mode Set short exposure times as fast as 2µsec Dual ADC A low gain and high gain image is taken on the same frame. Output can be combined on camera ISP Dual trigger Set two different levels of exposure and gain. Each can be triggered independently Self trigger Set two ROIs - one for image capture which is triggered when the 2nd ROI detects changes in its region Exposure time monitoring Output a signal that mirrors the actual input trigger for an exposure. Improved On-sensor thermometer A higher accuracy thermometer for better thermal management Ultra short shutter interval The time between shutters can be set as fast as 2µsec Dual ADC w/ on-sensor combination A low gain and high gain image is taken (on the same frame) and combined to produce an HDR image On-Sensor Conversion Gain High Gain for maximum sensitivity and minimum read noise (best for low light) and Low Gain for increased saturation capacity and dynamic range (best for bright light) Sony IMX530 CMOS
Sensor Feature 1st Gen 2nd Gen 3rd Gen 4th Gen Comments
Multi frame set
2f

2, 4f

2, 4f

2, 4f
#f = Set frame number
Multi exposure trigger    
Low power consumption   Updated for 4th Gen
ROI mode
(4x4)

(8x8)

w/ overlap, (8x8)

w/ overlap, (8x8)
(#x#) = High speed version
Multi frame ROI mode  
Thermometer  
Gradation compression   = High speed only
Short exposure mode    
Self trigger     = High speed only
Dual trigger     = High speed only
On-sensor conversion gain        
Dual ADC     = High speed only
Dual ADC with on-sensor combination NEW       = High speed only
Short shutter interval NEW        
Exposure time monitoring NEW        
I2C slave address 3 3 3 9 # = I2C slave address number

Pregius-Leistung für Anwender maximieren

Kamerahersteller spielen eine wichtige Rolle, wenn es darum geht, die Voraussetzungen für maximale Bildqualität zu schaffen. Entscheidungen in Konstruktion und Fertigung können die Kamerafunktion und die Sensorleistung stark beeinflussen. Nachfolgend einige Aspekte, mit denen Endanwender das maximale Potenzial des Sensors ausschöpfen können.

Aktive Sensorjustage & Qualitätskontrolle
Pregius-Sensoren der 4. Generation erhöhen die Auflösungen, indem sie die Sensorgröße steigern und gleichzeitig die Pixelgröße reduzieren. Dadurch reagieren die Sensoren empfindlicher auf Justagetoleranzen im Kameragehäuse. Abweichungen bei Auflagemaß (BFD), Rotation und Neigung relativ zum Objektivanschluss können die Bildqualität negativ beeinflussen. Ein großer Sensor mit erhöhter Neigung kann die Schärfe in den Bildecken verringern. Ein kleiner Sensor mit dezentrierter Ausrichtung erschwert die Montage. Um sicherzustellen, dass jeder Sensor präzise montiert ist, setzt LUCID während der Sensormontage eine aktive Sensorjustage ein. Sie erlaubt, die genaue Sensorlage in Echtzeit zu messen, während er befestigt wird. Das System nutzt eine Halterung mit sechs Freiheitsgraden (6-DoF) und projiziert ein strukturiertes Lichtmuster auf den Sensor. Dieses Muster wird während der Platzierung auf maximale Schärfe optimiert. Zusätzlich werden alle LUCID-Kameras auf Hotpixel, dunkle/defekte Pixel sowie Partikel auf Sensor und Schutzglas geprüft. Aktive Justage kombiniert mit Pixel- und Staubprüfung stellt eine gleichbleibend hohe Bildqualität sicher.

Active Sensor Alignment Light pattern overlay
6DoF Active Sensor Alignment

Links: Ein Lichtmuster wird auf den Sensor projiziert. Abweichungen in Neigung, Rotation und Tiefe verzerren das Muster. Diese Verzerrungen werden gemessen und durch Bewegen des Sensors mit dem 6-DoF-System (rechts) kompensiert. So wird der Sensor in Echtzeit auf die korrekte Position abgestimmt. Erfahren Sie mehr über LUCIDs Prozess der aktiven Sensorjustage.

 

Bildraten und Schnittstellenbandbreite
Je nach gewählter Schnittstelle der Kamera erreichen bestimmte Sensoren unterschiedliche maximale Bildraten. Um die hohen Auslesegeschwindigkeiten der Pregius-S-Sensoren zu bedienen, verfügt LUCIDs neue Atlas10 über eine 10-Gigabit-Schnittstelle mit NBASE-T-Kompatibilität für Fallback auf 5/2,5/1 GigE. Die Atlas10 bietet die Sony Pregius S-Sensoren mit 24,5 MP, 20,4 MP und 16,2 MP in High-Speed-Varianten.

Atlas10 10Gige Camera with PoE

Die Atlas10-Kamera kombiniert 10-Gigabit-Geschwindigkeit mit PoE und Pregius-S-Sensoren von Sony.

ethernet data rates chart

10 GigE ist eine kosteneffiziente Schnittstelle, die hohe Bandbreiten über Twisted-Pair-Kupferkabel bietet.

Für jeden etwas dabei

Die Pregius-Sensorfamilie bietet eine große Vielfalt, um unterschiedlichste Bildanforderungen zu erfüllen. Insgesamt gibt es 38 für Industrieanwendungen ausgelegte Sensoren über 4 Pregius-Generationen. Es stehen 2 Bildraten-Varianten (High Speed und Standardgeschwindigkeit), 4 Pixelgrößen, 12 Sensorgrößen, 7 Seitenverhältnisse und Auflösungen von 0,4 MP bis 31,4 MP zur Verfügung. Für Anwender, die höhere Empfindlichkeit suchen, liefern Sensoren der 1. und 3. Generation dank größerer Pixel die höchsten Sättigungskapazitäten. Die 2. Generation bietet die größte Vielfalt an Auflösungen und Seitenverhältnissen. Sensoren der 4. Generation bieten einige der höchsten Auflösungen in kompakten Sensorformaten und bewahren dank des rückseitig belichteten 2,74-µm-Pixels dennoch eine hohe Empfindlichkeit. Unabhängig vom gewählten Sensor sind hochwertige Komponenten wie Optik und Beleuchtung sowie Fertigungsprozesse des Kameraherstellers – etwa aktive Sensorjustage und Qualitätskontrollen – entscheidend, um die Bildqualität zu maximieren.