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Warum der Bildsensor AR0136 besser für Automotive & Security performt als sein Vorgänger

Warum der Bildsensor AR0136 besser für Automotive & Security performt als sein Vorgänger

Bildverarbeitungsspezialist FRAMOS prüft mit seinem technischen Support-Team regelmäßig die neuesten Sensor- und Kameraprodukte.

Bildsensor AR0136 für Automotive & Security

Die Ergebnisse eines internen Performancetests für den neuen ON Semiconductor AR0136 mit Rolling Shutter, dem Nachfolger des AR0132, zeigen eine deutliche bessere Eignung für den Automotive- und Security-Bereich. Dank BSI-Fertigungstechnologie (Backside-Illuminated) weist der Sensor AR0136 im Vergleich zum AR0132 eine bessere Leistung auf, die sich insbesondere in der höheren Quantenausbeute der roten Pixel zeigt.

Labormessungen bei FRAMOS bestätigen die deutliche Zunahme der Quantenausbeute für den Rot-Kanal um ca. 20 %.

Auch für die anderen Farbkanäle wurden Verbesserungen festgestellt: 10 % für den Grün-Kanal, 3 % für den Blau-Kanal. Die anderen Parameter blieben größtenteils unverändert. Lediglich die Anzahl der Ladungen, die in einem Pixel gespeichert werden können, fällt beim AR0136 um ca. 1 ke- kleiner aus. Aufgrund des geringfügig niedrigeren Dunkelstroms ist der Dynamikbereich beider Sensoren jedoch grundsätzlich identisch.

Tabelle 1: Nach EMVA1288 gemessene Sensorparameter

 

AR0132

AR0136

QE (%) B, G, R

52,0, 57,7, 49,4

55,2, 67,1, 69,8

Ausleserauschen (e)

1,73 *

1,66 *

Signalrauschabstand (dB)

42,3 *

42,1 *

Ladungen in 1 Pixel (ke)

17,3 *

16,4 *

Dynamikbereich (dB)

66,4 *

66,3 *

Dunkelstrom (e)

1,8 *

1,1 *

* Mittelwert

Zudem können beide Sensoren im High Dynamic Range-Modus (HDR) betrieben werden. Hier liefert der AR0136 bessere Ergebnisse als der AR0132, da er Bilder mit einem Dynamikbereich von mindestens 5+ dB erfassen kann und somit einen Belichtungsumfang von 120+ dB erreicht (im Vergleich zu 115+ dB mit dem AR0132). Auch das OECF-Chart 10000:1 (ISO14524) wurde mit beiden Sensoren unter identischer Beleuchtung aufgenommen. Die Belichtungszeit wurde verändert, sodass das hellste Feld gesättigt ist. Für beide Sensoren wurde ein Weißabgleich vorgenommen und in beiden Fällen wurden die möglichen Gain-Mindestwerte eingestellt. Die Verbesserung in der Quantenausbeute für den Rot-Kanal ist auch anhand des Belichtungswerts erkennbar, an dem der Sensor die Sättigung erreicht. Für den AR0132 beträgt er ca. 6,4 ms, der Wert für den AR0136 liegt bei 4,8 ms (bei gleicher Bildqualität). 

AR0132

Abbildung 2: OECF-Chart                                             

AR0136

Abbildung 3: AR0136 – 4,8 ms

AR0132 – 6,4 ms    Zusammenfassend kann festgehalten werden, dass sich der Sensor AR0136 aufgrund der bei seiner Herstellung eingesetzten BSI-Technologie, seines erweiterten Betriebstemperaturbereichs (-40 °C bis 110 °C), der Umschaltmöglichkeit zwischen Linear- und HDR-Modus sowie der integrierten ASIL-Funktion optimal für den Einsatz in Kraftfahrzeugen sowie für Sicherheits- und Überwachungsanwendungen eignet, bei denen Robustheit und eine hohe Bildqualität erforderlich sind.

 

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