Sony: Mehr Logik

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Sony Semiconductor ist die Nummer eins bei der Entwicklung und Herstellung von Sensoren. Der Fotobereich inklusive Smartphones, in dem Sony mit BSI- und Stacked-Technologie Trends setzte, ist ein wichtiger, aber nicht der alleinige Absatzbereich. So gab es kürzlich gerade bei den Sensoren für industrielle Anwendungen zwei spannende Neuheiten.

UV-Sensor

Für die Oberflächenprüfung hat Sony den UV-empfindlichen IMX487-CMOS mit 8,13 Megapixeln (2856 x 2848 Pixel), 2/3-Zoll-Diagonale und 2,74 μm großen Bildpunkten vorgestellt. Das Besondere ist seine Global-Shutter-Funktion. Der IMX-Sensor kann „am Stück“ und nicht wie sonst üblich zeilenweise ausgelesen werden. 193 Bilder pro Sekunde können im 10-Bit-Modus ausgelesen werden. Da- durch werden bewegte Motive verzerrungsfrei festgehalten.

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Sony Semiconductor: Ereignisbasierte Sensoren

Noch spannender ist der „ereignisbasierte Stacked Vision-Sensor“ IMX636 mit 0,92 Megapixeln (1280 x 720 Pixel) und der IMX637 mit 0,33 Megapixeln (640 x 512 Pixel).
Sie registrieren anhand von Helligkeitsveränderungen die Bewegungen im Bild und erfassen nur diese. Das heißt: Nur die beteiligten Pixel werden ausgelesen, nicht der Sensor als Ganzes – so wie das bei einer Kamera der Fall ist.

Darum auch „ereignisbasiert“ oder English „event-based“ als Gegenentwurf zu „frame-based“. Da nicht der komplette Sensor ausgelesen werden muss, klappt die Verarbeitung der Daten schon prinzipiell viel schneller. Noch wichtiger ist aber die Stacked-Architektur: Dank eines separaten Logikchips auf der Rückseite des Sensors lassen sich die Helligkeitsunterschiede für jedes Pixel ermitteln und zusammen mit den xy-Koordinaten weiterleiten.

Optimierter Stacked-CMOS

Für Foto- und Videografen ist die Ankündigung eines neuartigen Stacked-CMOS-Sensors interessanter. Konventionell befinden sich die lichtempfindlichen Fotodioden und die Transistoren auf demselben Substrat in gleicher Ebene. Das ist auch bei den BSI-Sensoren von Sony so, bei denen jedoch die Schaltungen unterhalb der Fotodioden-Ebene liegen. Bei der neuen Architektur werden die Dioden und die Transistoren übereinander auf separaten Trägern angeordnet. Das verbessert den Sättigungswert der Fotodioden um etwa den Faktor 2x. Davon profitiert die Dynamik, und das Rauschverhalten wird ebenfalls besser. Außerdem können durch den neuen Aufbau auch Verstärkertransistoren größer gebaut werden, was das Rauschniveau bei wenig Licht und in der Nacht nochmals verbessert.

Sony Semiconductor
Vibrationen: Dieses Bild zeigt ein Anwendungsbeispiel für ereignisbasierte Sensoren. Hier werden Vibrationen optisch durch minimale Bewegungen erfasst und sichtbar gemacht.

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