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SONY ® Pregius ™ CMOS 센서 4세대 Pregius S의 장점 3가지 안녕하세요.? 머신비전 솔루션 전문 기업 화인스택 블로그에 찾아주셔서 감사합니다. Sony에서 2013년 처음 개발하고 출시한 Pregius 센서가 4번째 큰 변화를 진행했습니다. 1세대부터 4세대까지 어떻게 변화했는지 간략하게 보여드리겠습니다. 세대 1세대 (Pregius) 2세대 (Pregius) 3세대 (Pregius) 4세대 (Pregius S) 픽셀 사이즈 6.86um 3.45 um / 6.9 um 4.5 um / 9 um 2.74 um 센서(예시) IMX174 IMX253 IMX420 IMX530 해상도 2.3 MP 12 MP 7.1 MP 24.5 MP 이미지 서클 1/1.2 " 1.1" 1.1" 4/2" 프레임 레이트 164 pfs 68 fps 207 fps 106 fps 출력 노이즈(-e) 5 2 2.5 2.31 Sony Pregius 가 4세대로 접어들면서 가장 크게 변한 3가지가 있습니다. Pregius S의 장점 1 센서 칩 사이즈의 소형화 픽셀 영역 옆쪽에 있던 회로 영역을 픽셀 영역 뒤로 보내는 적층 방식을 적용해 센서를 더 작게 제조할 수 있게 되었습니다. 물리적으로 센서는 잘라 쓸 수 없기 때문에 센서의 사이즈가 카메라 크기를 결정하는 가장 큰 요소로 볼 수 있는데 해상도에 비해 센서가 작아졌다는 것은 카메라의 외형을 더 작게 만들 수 있다는 장점이 있습니다. 물론 셀 사이즈가 작아지면 어두워지거나 노이즈가 늘어날 수도 있습니다. <사진 1> Pregius S의 장점 1 - 적층방식 Pregius S의 장점 2 BSI 적용 (Back Side Illumination) 지금까지의 Pregius 센서는 메탈와이어링 아래에 포토다이오드가 자리 잡고 있었습니다. 그로 인해 온전한 빛이 포토다이오드까지 도달하기 어려웠죠. 그래서 Pregius 2세대 12메가 카메라에서 주변부가 어두워지는 문제가 이슈 되기도 했습니다. 그래서 Exmor R 기술을 Pregius 4세대에 집어넣게 되었습니다. Pregius S의 장점 중 셀 사이즈가 작아져 발생할 수 있는 이미지 퀄리티 문제를 이렇게 해결 한 것입니다. <사진 2> Pregius S의 장점 2 - BSI Pregius S의 장점 3 해상도 대비 가격 셀 사이즈가 작아짐에 따라 센서 사이즈 대비 해상도가 높아졌으며, 웨이퍼 1장에서 많은 센서를 제조할 수 있습니다. 이야이기는 곧 우리가 흔히 얘기하는 24메가가 그렇게 싸다고? 이런 이야기가 될 수 있다는 것이죠. 그리고 센서가 작기 때문에 24.5메가나 되는 고해상도를 C 마운트로 사용할 수도 있습니다. 장비를 설계하는 사람 입장에서 정말 좋은 환경이 아닐 수 없습니다. <사진 3> Pregius S의 장점 3 - 작은 셀 사이즈 이처럼 센서의 발전에 따라 머신비전 업계뿐만 아니라 카메라를 사용하는 모든 업계에 작지만 큰 변화를 가져다줍니다. 화인스텍에 오셔서 새로운 센서를 경험하세요.
2022.07.18카메라 센서의 크기 이번에는 지난번 포스팅에 이어 머신비전 카메라의 센서사이즈(Sensor Size)에 대해 이야기할 텐데요 DSLR 을 전문적으로 사용하시는 분도 계시고 저희 업계 종사하시는 분도 계시겠지만 센서 사이즈는 단순한 계산에 의해 만들어지게 됩니다. 여기서는 DSLR 용 센서는 언급하지 않고 머신비전용으로 대체적으로 많이 사용되는 센서사이즈(Sensor Size) 에 대해 언급하겠습니다. 우선 그림을 보시죠! <그림 1> Sensor Size 위 이미지는 Area Camera Sensor를 단순하게 표현한 그림입니다. 휴대전화로 촬영하든 DSLR로 촬영하든 촬여한 모든 이미지는 확대하면 <그림 1>과 같이 바둑판 형식으로 되어 있습니다. 설명을 위해 일본 Sentech 사의 STC-SB1242POE 모델의 설명서를 한번 보겠습니다. <그림2> 참고 사양서 (출처: www.sentech.co.jp) Active Picture Elements.. 해상도를 어렵게 써놨네요. Cell Size = 그림에서 Pixel Size와 같은 이야기입니다. 센서 사이즈(H) = 해상도(H) × 셀 사이즈(H) 센서 사이즈(V) = 해상도(V) × 셀 사이즈(V) 가로는 가로끼리 세로는 세로끼리 끼리끼리 곱하시면 됩니다. 결과값은 가로(H) : 7,400um => 7.4mm 세로(V) : 5,550um => 5.55mm 센서사이즈(Sensor Size) 계산법 참 쉽죠? 아래 그림은 머신비전에서 일반적으로 사용되는 Area Sensor의 가로, 세로, 대각선 사이즈입니다. 아래 표는 일반적인 C-mount에서 사용할 수 있는 사이즈로 카메라 제조사마다 조금씩 차이가 있습니다. 참고용으로 알고 계시면 좋을 것 같습니다. <그림 3> Area Sensor Size 여기서 잠깐! 1"(인치) 는 일반적으로 25.4mm 인데 센서에선 기준이 다르네요? "카메라 센서에서 인치사이즈는 1950년대 진공관으로 카메라 센서가 만들어지던 시절 센서를 보관하는 케이스이 사이즈에서 사직되었는데 아직도 그 기준으로 표기되어 집니다." 어디선가 들은 이야기 그래서 표기되는 인치보다 센서의 대각선이 더 짧습니다. 불편하게시리 그리고 명확히 설명을 해주는 곳도 없죠 그냥 그러려니 하고 넘어가는 것이 좋습니다. 센서사이즈(Sensor Size), 실제 대각선 길이 공식은 쉽지만 귀찮죠 그래서 엑셀을 준비해 놓았습니다. 첨부파일을 통해 잘 활용하세요!! 그럼 이야기 한 김에 Line Sensor Size를 겉햝기 식으로 알아보겠습니다. 라인스캔 카메라는 스캐너라고 보시면 됩니다. 해상도를 이야기 할 때도 조금 다른데요. 영역 스캔 카메라는 5메가, 12메가, 16메가 이렇게 부르지만 라인 스캔 카메라는 2K, 4K, 12K, 16K 이렇게 부르죠 1K = 1,024px로 앞에 숫자를 곱하시면 센서 총 픽셀개수가 됩니다. 세로는 스캐너라고 말씀드렸듯 1line~4line 이 일반적이고 세로가 긴 것은 256line (TDI Sensor)까지도 있습니다. Roll to Roll 처럼 흐르는 물체를 멈추지 않고 촬영할 때 많이 쓰입니다. <그림 4> Line Sensor Size 계산법은 동일합니다. 가로는 가로끼리, 세로는 세로끼리 곱하시면 되고 센서 길이에 맞게 렌즈를 선정하시면 되겠습니다. 라인 스캔 카메라는 나중에 더 자세히 다루기로 하고 이번 포스팅은 마치겠습니다.
2022.03.17