.png "Kitcam.ru - видеонаблюдение")
В корзине пусто!
Что такое STARVIS / STARVIS 2
Автор: Видеокомплект Дата: 15.12.2021 Просмотров: 2989 Комментарии: 0
Что такое STARVIS / STARVIS 2?
Корпорация Sony разработала и анонсировала усовершенствованное поколение пиксельной технологии КМОП-матриц.
Новые типы высокопроизводительных сенсоров изображения вышли под коммерческим обозначением STARVIS 2. Изначально в линейке CMOS STARVIS 2 компания Sony предложила три базовых решения: это сенсоры STARVIS 2 IMX585 (4K), IMX678 (4K) и IMX662 (1080p). Давайте подробно изучим этот релиз и разберемся, в чём заключается ключевое отличие технологий Sony STARVIS от нового поколения Sony STARVIS 2.
Одной из важнейших функций камер видеонаблюдения является возможность получения четких изображений в темных местах.
Датчики изображения Sony с технологиями STARVIS и STARVIS 2 обладают светочувствительностью, многократно превышающей возможности человеческого глаза. Они обеспечивают превосходные характеристики при мониторинге в условиях критически слабого освещения, поскольку способны не просто обнаруживать движущиеся цели в глубокой темноте, но и четко визуализировать их текстуры и мелкие детали.
Обе пиксельные архитектуры — и STARVIS, и STARVIS 2 — представляют собой сенсоры с технологией обратной засветки (BSI), специально разработанные для КМОП-датчиков изображения систем безопасности.
Они обладают минимальной чувствительностью от 2000 мВ / мкм² (для цветного продукта при формировании изображения с источником света 706 кд / м², апертуре F5.6 в эквиваленте накопления заряда за 1 секунду), обеспечивая беспрецедентно высокое качество картинки как в видимом, так и в ближнем инфракрасном (ИК) спектрах.
При этом главным отличием является то, что STARVIS 2 предлагает расширенный динамический диапазон (AD 12 бит) более чем на 8 дБ шире за одну экспозицию, чем классический пиксель STARVIS точно такого же физического размера.
Они обладают минимальной чувствительностью от 2000 мВ / мкм² (для цветного продукта при формировании изображения с источником света 706 кд / м², апертуре F5.6 в эквиваленте накопления заряда за 1 секунду), обеспечивая беспрецедентно высокое качество картинки как в видимом, так и в ближнем инфракрасном (ИК) спектрах.
При этом главным отличием является то, что STARVIS 2 предлагает расширенный динамический диапазон (AD 12 бит) более чем на 8 дБ шире за одну экспозицию, чем классический пиксель STARVIS точно такого же физического размера.
Что такое пиксельная технология Sony STARVIS?
Достижение высокой светочувствительности:
В отличие от стандартных датчиков изображения с передней (фронтальной) подсветкой, сенсоры с задней подсветкой пикселей в линейках STARVIS / STARVIS 2 способны собирать кратно больше фотонов света. Лучи беспрепятственно проникают прямо на фотодиоды, не преграждаемые металлической проводкой или внутренними цепями, что и обеспечивает рекордную светочувствительность.
В отличие от стандартных датчиков изображения с передней (фронтальной) подсветкой, сенсоры с задней подсветкой пикселей в линейках STARVIS / STARVIS 2 способны собирать кратно больше фотонов света. Лучи беспрепятственно проникают прямо на фотодиоды, не преграждаемые металлической проводкой или внутренними цепями, что и обеспечивает рекордную светочувствительность.
Пиксели, спроектированные специально для круглосуточных систем видеонаблюдения, фиксируют кристально четкие изображения в условиях экстремально низкой освещенности. Они сохраняют детали, которые остаются абсолютно невидимыми как для человеческого глаза, так и для обычных камер прошлых поколений. Сюда относятся реальные цвета и формы объектов, их текстуры и даже мелкие цифры, напечатанные на измерительных шкалах.
[Рисунок 1] Архитектурные преимущества конструкции с задней подсветкой (BSI)
[Фото 1] Сравнение характеристик матриц в условиях низкой освещенности (освещенность 0,08 лк)
Датчики изображения с технологиями STARVIS / STARVIS 2 захватывают изображение при критическом дефиците света с точной передачей цвета, формы и текстуры объектов. Обычные датчики изображения с передней подсветкой в таких же условиях выдают лишь сплошной темный кадр или сильный цифровой шум.
Сравнительный визуальный тест (Условия теста: тип матрицы 1/2.8", F=1.4, выдержка затвора Exp. 1/60 с, частота 30 кадров в секунду, усиление 48 дБ, с использованием ИК-фильтра IRCF):
1. Изображение с обычного датчика с передней подсветкой (FI).
2. Изображение с датчика с технологией STARVIS с задней подсветкой (BSI).
1. Изображение с обычного датчика с передней подсветкой (FI).
2. Изображение с датчика с технологией STARVIS с задней подсветкой (BSI).
Качество изображения в ближней инфракрасной области (NIR)
В то время как традиционным камерам для съемки требуется среда видимого света, профессиональным камерам видеонаблюдения необходимо отображение в ближнем инфракрасном (NIR) спектре.
Все существующие модели датчиков изображения Sony для систем безопасности штатно оснащены функцией высококачественной визуализации в ближнем ИК-диапазоне. Это позволяет вести эффективную съемку в условиях полной темноты с использованием невидимой глазу подсветки.
Sony продолжает непрерывно улучшать функцию NIR в линейках STARVIS. Недавно выпущенная флагманская модель IMX585 предлагает лучшие в классе характеристики формирования картинки при еще более низком уровне цифрового шума, чем её предшественники.
Все существующие модели датчиков изображения Sony для систем безопасности штатно оснащены функцией высококачественной визуализации в ближнем ИК-диапазоне. Это позволяет вести эффективную съемку в условиях полной темноты с использованием невидимой глазу подсветки.
Sony продолжает непрерывно улучшать функцию NIR в линейках STARVIS. Недавно выпущенная флагманская модель IMX585 предлагает лучшие в классе характеристики формирования картинки при еще более низком уровне цифрового шума, чем её предшественники.
[Фото 2] Сравнение возможностей датчика видимого света и NIR-совместимой матрицы Sony STARVIS 2 IMX585
В условиях освещения 0 лк и активной работы ближнего инфракрасного света (850 нм), NIR-совместимый датчик изображения на базе STARVIS 2 IMX585 может уверенно улавливать не только общие формы объектов, но также градации оттенков и мельчайшие детали — например, буквы и деления, напечатанные на шкале весов. В это же время стандартный датчик изображения, рассчитанный только на видимый свет, физически не способен выдать изображение.
Параметры и условия лабораторного сравнения (Условия: F = 1.6, выдержка Exp. = 33.3 мс, усиление Gain = 0 дБ, длина волны подсветки 850 нм):
1. Левый кадр: Стандартный датчик изображения для видимого света (не совместим с чувствительностью NIR).
2. Правый кадр: Высокопроизводительный датчик изображения STARVIS 2 IMX585 с глубокой чувствительностью в ближнем ИК-диапазоне.
1. Левый кадр: Стандартный датчик изображения для видимого света (не совместим с чувствительностью NIR).
2. Правый кадр: Высокопроизводительный датчик изображения STARVIS 2 IMX585 с глубокой чувствительностью в ближнем ИК-диапазоне.
- Вы можете найти наши продукты с улучшенной функцией визуализации NIR в общем каталоге оборудования (выберите фильтр «NIR Enhanced»).
- Ниже на [Фото 3] будет продемонстрировано сравнение возможностей визуализации в ближнем ИК-диапазоне между предыдущей и улучшенной версиями сенсоров.
[Фото 3] Сравнение обычной и новой улучшенной версии функции визуализации NIR в ИК-диапазоне
Параметры и условия лабораторного теста (Условия: F = 1.6, выдержка Exp. = 33.3 мс, усиление Gain = 0 дБ, ИК-подсветка 850 нм):
1. Левый кадр: Стандартная NIR-совместимая матрица обычной версии (на примере популярного чипа IMX415).
2. Правый кадр: Новое поколение NIR-совместимого датчика с улучшенной функцией ИК-визуализации (на примере чипа нового поколения IMX515).
1. Левый кадр: Стандартная NIR-совместимая матрица обычной версии (на примере популярного чипа IMX415).
2. Правый кадр: Новое поколение NIR-совместимого датчика с улучшенной функцией ИК-визуализации (на примере чипа нового поколения IMX515).
Расширенный динамический диапазон (HDR) в системах безопасности
Камеры видеонаблюдения с фиксированным положением вынуждены непрерывно приспосабливаться к условиям освещения, которые динамически меняются в течение суток.
Если в сцене одновременно присутствуют как слишком яркие участки (солнечный свет, свет фар), так и глубокие тени, яркая область мгновенно переэкспонируется (уходит в пересвет), а темная — полностью теряет детализацию.
Чтобы обеспечить четкий захват объектов в любой из этих зон, применяется интеллектуальный метод автоматической регулировки времени экспозиции и коэффициента усиления для каждого участка кадра по отдельности. Эта технология называется функцией расширенного динамического диапазона — HDR (High Dynamic Range).
Если в сцене одновременно присутствуют как слишком яркие участки (солнечный свет, свет фар), так и глубокие тени, яркая область мгновенно переэкспонируется (уходит в пересвет), а темная — полностью теряет детализацию.
Чтобы обеспечить четкий захват объектов в любой из этих зон, применяется интеллектуальный метод автоматической регулировки времени экспозиции и коэффициента усиления для каждого участка кадра по отдельности. Эта технология называется функцией расширенного динамического диапазона — HDR (High Dynamic Range).
[Фото 4] Снижение засветов и проявление деталей в тенях с помощью функции HDR
Анализ эффективности режимов Вкл. / Выкл. HDR:
1. HDR выключен (Левый кадр): Задний фон слишком яркий, что вызывает сплошную засветку кадра. Главная цель и детали объекта перед передним планом абсолютно не различимы.
2. HDR включен (Правый кадр): Эффект пересвета успешно нейтрализован алгоритмом. Реальный цвет объекта, его точные формы и мелкие детали теперь легко поддаются идентификации.
1. HDR выключен (Левый кадр): Задний фон слишком яркий, что вызывает сплошную засветку кадра. Главная цель и детали объекта перед передним планом абсолютно не различимы.
2. HDR включен (Правый кадр): Эффект пересвета успешно нейтрализован алгоритмом. Реальный цвет объекта, его точные формы и мелкие детали теперь легко поддаются идентификации.
Два типа реализации функции HDR для STARVIS / STARVIS 2:
В современных КМОП-матрицах Sony применяется два ключевых алгоритма: DOL-HDR (Digital Overlap HDR — цифровое перекрытие кадров с разной выдержкой) и передовой Clear HDR.
Первое поколение матриц STARVIS аппаратно совместимо только с классическим алгоритмом DOL-HDR. В это же время флагманское второе поколение STARVIS 2 поддерживает работу обоих алгоритмов одновременно (и DOL-HDR, и Clear HDR), обеспечивая беспрецедентную четкость динамических сцен без шлейфов и размытия.
В современных КМОП-матрицах Sony применяется два ключевых алгоритма: DOL-HDR (Digital Overlap HDR — цифровое перекрытие кадров с разной выдержкой) и передовой Clear HDR.
Первое поколение матриц STARVIS аппаратно совместимо только с классическим алгоритмом DOL-HDR. В это же время флагманское второе поколение STARVIS 2 поддерживает работу обоих алгоритмов одновременно (и DOL-HDR, и Clear HDR), обеспечивая беспрецедентную четкость динамических сцен без шлейфов и размытия.
Сравнение алгоритмов: DOL-HDR против Clear HDR
◆ Алгоритм DOL-HDR (Digital Overlap HDR):
Когда функция DOL-HDR включена, датчик изображения последовательно захватывает два кадра с минимальным временным интервалом: один — с длинной выдержкой для проявления деталей в темных зонах, второй — с короткой экспозицией, настроенной под яркие области. Полученные выходные данные затем математически синтезируются процессором (в режиме постобработки).
Такой метод позволяет получить гораздо более широкий динамический диапазон, чем стандартный одиночный кадр, и идеально подходит для фиксации неподвижных или статичных целей.
Важный нюанс: из-за микроскопического временного сдвига между последовательными снимками на изображении быстро движущихся объектов (автомобили, бегущие люди) могут возникать специфические искажения — артефакты движения, смазанные контуры или цветовой шлейф (двоение границ кадра, см. левую часть [Фото 5]).
Когда функция DOL-HDR включена, датчик изображения последовательно захватывает два кадра с минимальным временным интервалом: один — с длинной выдержкой для проявления деталей в темных зонах, второй — с короткой экспозицией, настроенной под яркие области. Полученные выходные данные затем математически синтезируются процессором (в режиме постобработки).
Такой метод позволяет получить гораздо более широкий динамический диапазон, чем стандартный одиночный кадр, и идеально подходит для фиксации неподвижных или статичных целей.
Важный нюанс: из-за микроскопического временного сдвига между последовательными снимками на изображении быстро движущихся объектов (автомобили, бегущие люди) могут возникать специфические искажения — артефакты движения, смазанные контуры или цветовой шлейф (двоение границ кадра, см. левую часть [Фото 5]).
◆ Инновационный алгоритм Clear HDR:
При активации функции Clear HDR датчик изображения производит захват двух кадров абсолютно одновременно. Матрица параллельно формирует одно изображение с высоким коэффициентом усиления (Gain) для детализации темных областей и второе — с низким коэффициентом усиления для компенсации пересветов в ярких зонах. Результат мгновенно объединяется в итоговую картинку.
Поскольку оба кадра снимаются этим методом строго в одну и ту же долю секунды, полностью исключается появление любых шлейфов, двоения контуров или хроматических артефактов на быстро перемещающихся целях (см. правую часть [Фото 5]).
Отсутствие геометрических искажений делает кадры с Clear HDR идеальной и наиболее эффективной базой для точной работы встроенных алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ / AI), нейросетевой видеоаналитики и систем распознавания автомобильных номеров или лиц.
При активации функции Clear HDR датчик изображения производит захват двух кадров абсолютно одновременно. Матрица параллельно формирует одно изображение с высоким коэффициентом усиления (Gain) для детализации темных областей и второе — с низким коэффициентом усиления для компенсации пересветов в ярких зонах. Результат мгновенно объединяется в итоговую картинку.
Поскольку оба кадра снимаются этим методом строго в одну и ту же долю секунды, полностью исключается появление любых шлейфов, двоения контуров или хроматических артефактов на быстро перемещающихся целях (см. правую часть [Фото 5]).
Отсутствие геометрических искажений делает кадры с Clear HDR идеальной и наиболее эффективной базой для точной работы встроенных алгоритмов искусственного интеллекта (ИИ / AI), нейросетевой видеоаналитики и систем распознавания автомобильных номеров или лиц.
(Примечание 1): Для получения окончательного сбалансированного изображения выходные сырые данные должны пройти обязательную обработку в процессоре камеры. Флагманский сенсор STARVIS 2 IMX585 обладает уникальным преимуществом — он способен аппаратно синтезировать кадры высокой четкости внутри себя на уровне чипа при активации режима Clear HDR, снижая нагрузку на центральный процессор камеры.
[Фото 5] Сравнение динамических изображений: DOL-HDR против Clear HDR
Два кадра ниже наглядно иллюстрируют разницу между технологиями DOL-HDR и Clear HDR при фиксации быстро движущейся цели (в качестве объекта задействован работающий метроном с колеблющимся маятником).
На обоих снимках алгоритмы отлично проявили детали на ярком заднем плане и сохранили видимость буквы «S» на корпусе метронома, расположенного в глубокой тени.
Однако рисунок-мишень, закрепленный на быстро перемещающемся маятнике, демонстрирует сильное двоение контуров и хроматические артефакты движения на кадре, сделанном с помощью классического метода DOL-HDR. Изображение, зафиксированное синхронным методом Clear HDR, полностью лишено каких-либо геометрических или цветовых искажений маятника.
На обоих снимках алгоритмы отлично проявили детали на ярком заднем плане и сохранили видимость буквы «S» на корпусе метронома, расположенного в глубокой тени.
Однако рисунок-мишень, закрепленный на быстро перемещающемся маятнике, демонстрирует сильное двоение контуров и хроматические артефакты движения на кадре, сделанном с помощью классического метода DOL-HDR. Изображение, зафиксированное синхронным методом Clear HDR, полностью лишено каких-либо геометрических или цветовых искажений маятника.
Дополнительные справочные материалы:
Изучить полные спецификации и сравнить параметры КМОП-матриц вы можете по этой ссылке: Сводные таблицы сенсоров изображения Sony CCTV >
Изучить полные спецификации и сравнить параметры КМОП-матриц вы можете по этой ссылке: Сводные таблицы сенсоров изображения Sony CCTV >
Пример работы видеокамер наблюдения на живом макете:
Ниже развернут демонстрационный плеер оценочного видео в прямой круглосуточной трансляции 24/7. Вы можете лично протестировать возможности светочувствительных видеокамер нового поколения в реальном времени.
Ниже развернут демонстрационный плеер оценочного видео в прямой круглосуточной трансляции 24/7. Вы можете лично протестировать возможности светочувствительных видеокамер нового поколения в реальном времени.
Как выбрать камеры с лучшей светочувствительностью?
Прямая трансляция видео в режиме 24/7 осуществляется с помощью новейшей светочувствительной IP-камеры CMOS BSI 1/1.8" 2-го поколения.
Перед вами уже вторая генерация высокотехнологичных светочувствительных датчиков изображения, разработанных на ультрасовременной кремниевой BSI-платформе с обратной подсветкой пикселей. Оцените возможности систем безопасности следующего поколения в реальном времени.
Перед вами уже вторая генерация высокотехнологичных светочувствительных датчиков изображения, разработанных на ультрасовременной кремниевой BSI-платформе с обратной подсветкой пикселей. Оцените возможности систем безопасности следующего поколения в реальном времени.
На данный момент самой светочувствительной является камера на базе сенсора CMOS BSI 2 GEN 1/1.8".
На экране трансляции она расположена в левом нижнем углу. Пиксельная светочувствительная технология BSI второго поколения в сочетании с большим физическим оптическим размером сенсора изображения уверенно демонстрируют свое безоговорочное превосходство в светосиле.
На экране трансляции она расположена в левом нижнем углу. Пиксельная светочувствительная технология BSI второго поколения в сочетании с большим физическим оптическим размером сенсора изображения уверенно демонстрируют свое безоговорочное превосходство в светосиле.
В среднем, самом большом окне отображается видеокамера, которая чаще всего используется большинством массовых пользователей — это стандартная камера наблюдения с КМОП-матрицей фронтального типа засветки пикселя, сокращенно FSI.
Принципиальная разница в ночном видении:
Видеокамеры следующего поколения с сенсорами изображения, разработанными на базе прорывной светочувствительной BSI-технологии (обратная засветка), способны беспрепятственно захватывать детализированное видео в цвете даже в условиях сложной и крайне сложной освещенности.
В это же время устаревшие FSI-модели камер физически не способны зафиксировать картинку при таком дефиците света. По современным стандартам безопасности они являются фактически «слепыми» устройствами, абсолютно малоэффективными для ночного видеоконтроля.
Видеокамеры следующего поколения с сенсорами изображения, разработанными на базе прорывной светочувствительной BSI-технологии (обратная засветка), способны беспрепятственно захватывать детализированное видео в цвете даже в условиях сложной и крайне сложной освещенности.
В это же время устаревшие FSI-модели камер физически не способны зафиксировать картинку при таком дефиците света. По современным стандартам безопасности они являются фактически «слепыми» устройствами, абсолютно малоэффективными для ночного видеоконтроля.
Пример работы видеокамер наблюдения на живом макете представлен ниже.
Вы можете более подробно изучить характеристики и протестировать светочувствительные видеокамеры следующего поколения в режиме реального времени. Демонстрационное оценочное видео доступно в прямой трансляции 24/7 по этой ссылке на интерактивную страницу трансляций.
Вы можете более подробно изучить характеристики и протестировать светочувствительные видеокамеры следующего поколения в режиме реального времени. Демонстрационное оценочное видео доступно в прямой трансляции 24/7 по этой ссылке на интерактивную страницу трансляций.
