CMOS-Bildsensoren mit Global-Shutter
Trotz Bewegung des Objekts keine Verzerrung im Bild
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Bildsensor mit Global-Shutter-Technik für moderne Anwendungen
On Semiconductor hat kürzlich den AR0144 vorgestellt, einen digitalen 1/4-Zoll-CMOS-Bildsensor mit 1 Megapixel (1280 x 800 Pixel), der sowohl bei hellen als auch bei schlechten Lichtverhältnissen exakte Bilder ohne Artefakte erfasst. Der 3-μm-Pixel-Sensor verwendet einen Global-Shutter, um eine genaue und schnelle Erfassung sowohl statischer als auch beweglicher Szenen zu ermöglichen. Der hohe Shutter-Wirkungsgrad und der große Signal-Rausch-Abstand minimieren Geisterbilder und Rauscheffekte, was die Bildqualität insgesamt erhöht.
In statischen Anwendungen wie etwa Barcode-Scannern ermöglicht der AR0144 schnelle Ergebnisse, weil er sofortiges Scannen und Verarbeiten sicherstellt. In dynamischen, batteriebetriebenen Anwendungen wie etwa Drohnen verlängert die geringe Leistungsaufnahme des Sensors (<200 mW) die Zeit zwischen den Ladevorgängen, und seine Bildaufnahmeleistung sorgt für eine präzise Abbildung der Umgebung und hilft somit, Kollisionen zu vermeiden. Die schnelle Aufnahme und genaue Bilddarstellung ermöglichen in AR/VR-Anwendungen, Szenen in Echtzeit zu erfassen und auszugeben.
Der AR0144 bietet ein hohes Maß an Flexibilität mit den Betriebsarten Master/Video, Trigger/Einzelbild und Auto-Trigger. Die Belichtungszeit wird über eine serielle Zwei-Draht-Schnittstelle gesteuert. Durch die Konfiguration der Fenstergröße und der Ausblendzeiten lassen sich die Auflösung und die Bildrate (bis zu 60 Frames/s bei voller Auflösung) anpassen, um die vorgesehene Region of Interest (ROI) abzudecken.
Der Bildsensor ist als Schwarzweiß- und Farbversion erhältlich und wegen der reduzierten Pixel-Größe 50 Prozent kleiner als vorherige Generationen. Verfügbar ist er in einem 5,6-mm-x-5,6-mm-Chip-Scale- oder Bare-Die-Format, so dass er sich in kompakte, mobile Geräte integrieren lässt.
Weil sich die Sensorik hin zu Systemen auf Bildverarbeitungs-Basis bewegt, die es vernetzten Geräten ermöglichen, ihre Umgebung wahrzunehmen und zu interpretieren, ist die Global-Shutter-Technik ein bedeutender Schritt in Richtung qualitativ hochwertiger Bilder, die selbst unter widrigen Umgebungsbedingungen erfasst werden können. »On Semiconductor ist einer derjenigen Anbieter, die der starken Nachfrage mit ihren Global-Shutter-CMOS-Sensoren entgegenkommen«, resümiert Whetstone.
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- Shutter-Technik in CMOS-Bildsensoren
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