Sony hat eine neue Generation von Global Shutter Sensoren auf den Markt gebracht. Für diesen Artikel haben wir den IMX264 (ähnlich dem IMX250) im Vergleich zum IMX537 / IMX547 / IMX548 auf Lichtempfindlichkeit getestet. Der IMX264 ist die 2. Generation der Sony Pregius-Serie und verfügt über eine Pixelgröße von 3,45µm. Dieser Sensor wird in der industriellen Bildverarbeitung in vielen erfolgreichen Projekten eingesetzt. Sony bietet eine breite Palette von 3,45µm Sensoren an:
Die IMX537 / IMX547 / IMX548 gehören zur 4. und neuesten Generation von Sony Pregius S Sensoren mit einer Pixelgröße von 2,74µm. Der IMX547 basiert auf der Back-Side-Illumination-Technologie, die nach Angaben von Sony die Lichtempfindlichkeit der Pixel erhöht. Aufgrund der kleineren Pixelgröße stellt sich jedoch die Frage, ob der IMX547 tatsächlich lichtempfindlicher ist als der IMX264, der größere Pixel besitzt. Die 4. Generation der 2,74µm Sony Pregius S Sensoren ist in folgenden Auflösungen verfügbar:
Die Hauptunterschiede zwischen den Sony Bildsensoren IMX250, IMX264, IMX537, IMX547 und IMX548 liegen in der Auflösung, der Bildwiederholrate, der Sensorgeneration und den Funktionen. Hier ein Überblick über die wichtigsten Unterschiede:
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Biildsensor |
IMX250 |
IMX264 |
IMX537 |
IMX547 |
IMX548 |
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Auflösung |
2464 x 2056 |
2464 x 2056 |
2472 x 2064 |
2472 x 2064 |
2448 x 2048 |
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Gesamt Pixel |
5.07MP |
5.07MP |
5.10MP |
5.10MP |
5.01MP |
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Pixel Größe |
3.45μm |
3.45μm |
2.74μm |
2.74µm |
2.74μm |
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Sensor Format |
2/3" |
2/3" |
1/1.8" |
1/1.8" |
1/1.8" |
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Generation |
Pregius 2nd Gen |
Pregius 2nd Gen |
Pregius S 4th Gen |
Pregius S 4th Gen |
Pregius S 4th Gen |
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Geschwindigkeit |
High-speed |
Standard-speed |
High-speed |
Standard-speed |
Standard-speed |
Der Sony IMX264 hat die gleiche Lichtempfindlichkeit wie der IMX250, da beide die gleiche 3,45µm Pixeltechnologie verwenden. In diesem Test beträgt die Belichtungszeit 10ms und die Verstärkung (Gain) ist 0. Kein Gain bedeutet, dass wir kein zusätzliches Bildrauschen erzeugen. Die Lichtempfindlichkeit des IMX264/IMX250 scheint ein wenig besser zu sein, aber dieser Unterschied ist fast zu vernachlässigen. Außerdem erscheint IMX264/IMX250 etwas kontrastreicher. Für die meisten Anwendungen ist der Unterschied so gering, dass sowohl der IMX264/IMX250 als auch der IMX547 gut geeignet sind, aber der IMX264/IMX250 ist der Testsieger.
*Aus Gründen der Web-Performance komprimiert, Sie können die Originaldateien hier herunterladen.
Die verschiedenen Generationen der Sony Pregius Bildsensoren weisen auch unterschiedliche Verstärkungsmuster auf. Für einige Anwendungen kann das durch die Verstärkung verursachte Rauschen akzeptabel sein. Durch die Verwendung von Software-Algorithmen kann das Rauschen reduziert werden. Die Stärke der Reduktion hängt auch vom Rauschmuster ab. In diesem Beispiel verwenden wir eine Belichtungszeit von 10ms und eine Verstärkung von 16dB. Auch hier hat der MX264/IMX250 etwas mehr Kontrast und auch das Rauschmuster ist bei Betrachtung der hellgrauen Blöcke in der Ecke besser. Insgesamt schneiden der IMX264/IMX250 und der IMX547 mit 12dB Verstärkung sehr gut ab, aber auch hier gewinnt der IMX264/IMX250.
Neben dem Gain kann auch der Digital Shift verwendet werden, um die Lichtempfindlichkeit des Sensors zu erhöhen. Beim Digital Shift werden die letzten 8Bit eines 12Bit-Bildes anstelle der ersten 8Bit verwendet. Dies hat zur Folge, dass nur die Bits verwendet werden, welche die "dunkelsten" Informationen des Bildes enthalten. Das Rauschen in diesen Bits ist vergleichsweise hoch. Wenn man dann noch einen Gain hinzufügt, wird das Bildrauschen noch weiter verstärkt. Im folgenden Beispiel haben wir für die ersten beiden Bilder eine Belichtungszeit von 0,3ms, einen Digital Shift von 4 und einen Gain von 16dB verwendet. Für den IMX547 sind dies die maximal möglichen Parameter. Der Sony IMX264/IMX250 hingegen kann auch mit einem maximalen Gain von 24dB betrieben werden. Deshalb haben wir ein drittes Bild hinzugefügt, um den Unterschied zwischen 16 und 24dB zu verdeutlichen.
Vorab möchten wir betonen, dass alle Sony IMX264/IMX250/IMX547 sehr lichtempfindlich sind, vor allem im Vergleich zu Sensoren von Mitbewerbern wie Gpixel und Onsemi. Daher sind sowohl der IMX264/IMX250 als auch der IMX547 eine sehr gute Wahl.
Wir empfehlen den IMX264/IMX250 Bildsensor für Anwendungen, bei denen die Lichtempfindlichkeit entscheidend ist, da er den IMX547 leicht übertrifft. Für die meisten Anwendungen, bei denen keine Verstärkung verwendet wird, sollte die Leistung der beiden Sensorgenerationen jedoch als gleichwertig angesehen werden.
Der IMX264/IMX250 hat eine Pixelgröße von 3,45µm. Durch diese größere Pixelgröße genügen Objektive mit geringerer Auflösung als beim IMX547 mit 2,74µm Pixelgröße. Dadurch kann das Objektiv für einen Sony IMX264/IMX250 günstiger und die Verfügbarkeit besser sein. Dies gilt insbesondere für die sehr lichtempfindlichen f1.4-Objektive.
Auf der anderen Seite ist der kleinere Bildsensor des IMX547 ideal für die Verwendung mit M12-Objektiven oder mit Objektiven, die einen größeren Öffnungswinkel haben. Allerdings sind diese Objektive unter Umständen nicht für die Pixelgröße von 2,74µm ausgelegt, was eine etwas geringere Bildschärfe zur Folge hat. Für viele Anwendungen ist die geringere Schärfe des Bildes aber immer noch akzeptabel.
Wenn Sie mehr über das Auflösungsvermögen von Objektiven erfahren möchten und wie es mit dem Sensor Ihrer Kamera zusammenhängt, lesen Sie diesen Artikel: Wie Sie die optimale Objektivauflösung für die Pixelgröße Ihrer Kamera auswählen.
Nachdem Sie nun die wichtigsten Unterschiede zwischen IMX264/IMX250 und IMX537 / IMX547 / IMX548 kennen, können Sie eine fundierte Entscheidung treffen, welcher Sensor für Ihr Bildverarbeitungsprojekt am besten geeignet ist. Der Sensor ist aber nur ein Teil des Puzzles. GeT Cameras bietet eine breite Palette von Vision-Kameras mit Sony Pregius-Sensoren und darüber hinaus. Darunter IMX264/IMX250 und IMX537 / IMX547 / IMX548 mit GigE- und USB3-Schnittstellen. Unser erfahrenes Team kann Sie bei der Auswahl der perfekten Kamera für Ihre spezifischen Anforderungen und Anwendungen unterstützen.
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