技术宅 篇四:行车记录仪cmos研究,imx415是否简配?
购买理由
最近下单了一个imx415 cmos的行车记录仪,贴出来一下研究成果。
最近买了新车id4x,在智能化时代,全车虽然无数个摄像头,就是没有行车记录仪,不得不自己研究一下有啥可买的。CMOS图像传感器对于决定行车记录仪的整体性能至关重要。传感器技术发展很快,迭代带来了更好更便宜的产品。汽车行驶记录仪使用的1/2.8" 传感器在智能监控、工业和工厂自动化 (FA) 等其他市场中需求量很大,所以才让记录仪的价格如此低廉,且广东那边一堆工厂都可以生产。pdd上你甚至可以让卖家给你定制方案,任何你想要的芯片和cmos组合都可以有。
在本文中,我们将讨论由 索尼半导体解决方案公司 SONY Semiconductor Solution (SSS) Corporation 开发的两款 1/2.8 英寸 CMOS 图像传感器——IMX415和IMX335 ,以及这些传感器在相互比较时的表现。
IMX415 传感器规格?
在我们比较IMX415和IMX335传感器之前,让我们先了解一下它们是什么。
IMX415是SONY开发的1/2.8型4K分辨率堆叠式CMOS图像传感器。该传感器具有 6.43 毫米的对角线,提供 8.4 MP 的分辨率和 3864(H) × 2192(V) 的有效像素数以及 10 位 90 fps 的高速帧速率。它也被认为是 4K 分辨率 CMOS 图像传感器中最小的传感器,因为它将像素尺寸缩小到 1.45 平方微米。
另一方面,IMX335是SONY研发的1/2.8型HDR背照式CMOS图像传感器。该传感器的对角线尺寸为 6.52 毫米——提供 5 MP 的分辨率和 2592 (H) x 1944 (V) 的像素数和 60 fps 的 10 位高速帧速率。
还有之前很热门的IMX307也曾经是一代夜视王者,现在已经沦落成了低端摄像头才用的解决方案,因为光线反差大的时候完全没法用。
IMX415 可以说是 IMX335的全面升级,这两个都带HDR,但IMX415升级到了4k。
深入了解 IMX415 和 IMX335 传感器的架构
IMX415和IMX335传感器采用索尼独家的星空夜视 STARVIS™ 技术开发。该技术采用背照式(BSI)像素结构,可以将更多的光收集到光电二极管上,从而在可见光和近红外光区域实现高灵敏度和高质量。STARVIS™ 技术为安防、监控和工业自动化等嵌入式应用提供卓越的低光性能。它通过 Prior 低噪声电路 (PLNC)、HDR 功能以及 DOL、合并模式和窗口裁剪模式功能的组合进行了扩展。
SONY 引入了堆叠式CMOS 结构,以提高对焦速度、精度和对象识别度,这超过了 BSI CMOS 传感器的性能。
如前所述,IMX415 是一种堆叠式 CMOS 图像传感器,可应对具有挑战性的光照条件。让我们看看 BSI CMOS 和堆叠式 CMOS 传感器之间的架构差异。
图 1:BSI CMOS 和堆叠式 CMOS 传感器之间的架构差异(来源:SONY)
堆叠式 CMOS 传感器是最新一代 BSI CMOS 图像传感器,它在包含信号处理电路的芯片上将具有背照式结构的像素部分分层。在这种堆叠结构中,像素部分和电路部分形成为独立的芯片,可实现更高的图像质量、更快的信号处理和更低的功耗。
IMX415 与 IMX335:详细而精确的比较
让我们沿着以下参数看一下IMX415和IMX335传感器之间的异同:
紧凑的芯片尺寸
IMX415 传感器采用 SONY 专有的堆叠式图像传感器技术,将像素尺寸缩小至 1.45 平方微米,在 4K 分辨率 1/2.8 型传感器中更小。如前所述,该技术在逻辑电路部分上制造像素部分,从而使芯片尺寸更小。
另一方面,IMX335 传感器的晶胞尺寸为 2μm (H) × 2μm (V),对角线为 6.52mm (1/2.8″),这也是一款紧凑型传感器,适用于需要中等分辨率的应用。
灵敏度
一般来说,CMOS图像传感器的尺寸越小,传感器的集光面积越小。结果,感光度会降低。同时,IMX415和IMX335传感器采用BSI CMOS和Stacked CMOS的概念,通过反转硅基板实现高灵敏度。在这种情况下,光线从芯片的背面进入,因此可以扩大像素部分的光收集面积。
当我们比较这些传感器时,IMX415 传感器的感光度高于 IMX335 传感器,因为前者利用了 SONY 独有的高灵敏度和低噪声技术。
解相
场景中准确的物体细节只能从高质量的图像中查看。由于IMX415传感器采用堆叠式CMOS图像传感器技术,芯片中的像素部分虽然体积小,但图像质量更高。此外,该传感器内置大规模信号处理电路,与 IMX335 传感器相比,需要更高的图像质量和更好的功能。此外,IMX415 传感器中的多个 HDR 滤镜进一步提高了图像质量,远比307等传感器适用范围更广。
弱光下性能
IMX415 传感器结合了 STARVIS™ 技术和新的 Prior 低噪声电路 (PLNC) 技术,可在低光应用中提供出色的可视性。这可以实现更好的 SNR(信噪比)。另一方面,IMX335 也可用作智能交通、工业自动化、停车场管理等弱光应用的紧凑型传感器。
简而言之,IMX415在弱光性能方面更胜一筹,但不如像素更低的307。然而,IMX335 可用于那些不需要非常高标准的低光性能的应用。
快速读出时间
帧率取决于像素数和像素读出率。如果读出时间减少,则帧速率增加。下表列出了 IMX335 和 IMX415 传感器的最大帧率分别是60和90
IMX415 可以在4k的 8 MP 分辨率下每秒捕获 90 帧,而 IMX335 可以在 3k的5 MP 分辨率下每秒捕获 60 帧。因此,IMX415 通过堆叠传感器技术实现了超快的读出时间,从而最大限度地减少了滚动快门效应。 IMX415 具有超快读出和处理能力的传感器可实现更好的自动对焦功能。
总结
IMX415 可以说是全面超越IMX335,2023年了就别买335产品了,307也只能在夜间使用,没有太高的价值。307芯片主要靠驱动和软件优化,市面99%的产品都不行。
作者声明本文无利益相关,欢迎值友理性交流,和谐讨论~
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至于真正抓车牌厉害的机器,目前要数viofo119 mini,不是4k的,是2k,分辨率没有上面两个机器高,白天弱于它们,但是晚上动态抓车牌尤其厉害。
要画面质感好的,就选前两个4k机器,对于抓车牌有极端需求的,就选viofo 119mini。
GoPro这种运动相机只是说分辨率高帧率高,画面质感好,但是对于抓车牌没有特殊优化,又没有碰撞记录,不适合做记录仪,记录风景没问题。
记录仪不在于高帧率,真正的重点是帧生成时间,这也目前市面上记录仪只有4k30的主要原因,不是不能做成4k60,但是那样对存储、处理器、设计方面都要求更高,做出来卖个一两千,卖的又少,厂商没有动力。
更多记录仪测试视频可以看B站蕾橙测评。
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