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産業用カメラとイメージセンサー

産業用カメラとイメージセンサー

産業用カメラには、イメージセンサーが搭載されています。産業用カメラにとってのイメージセンサーはコアパーツとなっており、どのようなイメージセンサーを搭載されているかは産業用カメラのグレードやスペックを決める大きな要因となっています。その昔、産業用カメラメーカはCCDセンサーとCMOSセンサーを利用してきました。CCDセンサーが搭載された産業用カメラはグローバルシャッターと低ノイズな画像を甘受できました。CCDセンサーは産業用カメラメーカによって細かい画質のチューニングをセンサーレベルで行う事もできたので、色の再現性が重視されるハイエンドな顕微鏡に好まれて利用されてきました。その後、日本のSONY社を筆頭としたセンサーメーカによる半導体技術の向上に伴い、CMOSセンサーによるグローバルシャッター、低ノイズ、高感度、高画質化が徐々に達成されていきCCDセンサーの優位性が徐々に低下したことで、現在殆どの産業用カメラはCMOSセンサーが採用されています。産業用カメラに搭載されているCMOSセンサーの種類、特徴、ポジショニングを把握をする事は、アプリケーションに応じた最適な産業用カメラを選定するための大きな要素です。

The Imaging Source社が採用したイメージセンサーラインナップ

SONY Pregius S

Pregiusを発展させたセンサー。グローバルシャッター。裏面照射方式を採用し感度はそのままでピクセルサイズを小さくできた事で、高速化・高画素化・比較的小型な光学系の利用が可能になりました。

SONY Starvis, EXMOR

Starvisは裏面照射式の読出方式が採用されたローリングシャッターセンサー。低ノイズで高画質であるにもかかわらず、高画素でも比較的ローコストなイメージセンサー。広視野をローコストに撮影するアプリケーションに向いています。

SONY Polarsens

CMOSセンサーの表面に4種類の偏光フィルターを各画素毎に配置したグローバルシャッターセンサー。反射除去、外観検査、コントラストの向上、3D/応力認識、人・車両の検知といった用途に使えます。

SONY 旧CCDセンサー

グローバルシャッター。既に生産終了になったレガシー技術。

Onsemi Python

グローバルシャッターセンサーです。高速なフレームレートを実現します。

1/2インチセンサー

画素切り出しやビニング、スキッピング機能によって1/2インチにイメージセンサーサイズを1/2インチにできるセンサーです。光学系を変更することができず、1/2インチセンサーカメラが必要な場合はこちらよりご検討ください。

イメージセンサーのスペックの見方

産業用カメラにおけるイメージセンサーの代表的なスペックは、画素数ピクセルサイズセンサーサイズシャッターの4つがあります。例えば、IMX226のセンサーを例に挙げると、画素数が4000×3000pixel、ピクセルサイズは1.85μm、センサーサイズは1/1.7インチ、シャッターはローリングシャッターといった具合です。これらの要素以外にも、感度やノイズレベルなどがありますが、イメージセンサー自身に設定するデフォルトのアナログゲインレベルや後端回路部分のノイズレベルなどはカメラメーカによって様々です。そのため、具体的な数値を用いて詳細に比較検討する事が困難な為、欧州マシンビジョン協会によってEMVA1288といった統一規格でいわゆる感度やノイズレベルを数値で比較しようという動きがありました。しかしながら、EMVA1288は難解な専門用語が多く一般の産業用カメラユーザがそれらを用いて感度やノイズレベルを定量的に把握する事は極めて困難な為、4つのスペックを把握した上で、実機を借りて検証をするという手段が依然として合理的です。ご興味があるカメラなどがあればお気軽にお問い合わせください。

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