В области потребительской электроники и промышленного компьютерного зрения датчики изображения являются ключевыми компонентами, определяющими качество изображения и адаптивность применения. Датчики OV9281 и OV9282, выпущенные OmniVision, широко используются в таких сценариях, как AR/VR, предотвращение столкновений беспилотников и промышленная автоматизация, благодаря своим характеристикам высокоскоростного глобального затвора и превосходным возможностям съемки в ближнем инфракрасном диапазоне (NIR). Большинство пользователей склонны путать различия между ними; на самом деле, точное различие между ними в основных оптических параметрах и формах упаковки является ключом к адаптации к различным требованиям применения. С точки зрения популяризации науки, эта статья подробно проанализирует различия между ними и предоставит четкие рекомендации по выбору.
I. Сначала уточним общее: гомологичная технология, согласованная основная производительность
OV9281 и OV9282 происходят из одной и той же технической архитектуры и разделяют несколько основных показателей производительности, поэтому они классифицируются в одну и ту же серию продуктов. Являясь высокоскоростными датчиками изображения CMOS с глобальным затвором, оба основаны на запатентованной технологии OmniPixel3-GS® от OmniVision. Эта технология наделяет датчики превосходной квантовой эффективностью в ближнем инфракрасном диапазоне, позволяя им точно захватывать изображения в условиях низкой освещенности или дополнительного инфракрасного освещения, одновременно удовлетворяя двойные требования высокого разрешения и низкой задержки.
С точки зрения основных параметров изображения, они полностью согласованы: оба используют оптический формат 1/4 дюйма, оснащены фоточувствительным массивом на 1 мегапиксель (1280×800) и поддерживают 8/10-битные форматы вывода RAW; они имеют одинаковую производительность по частоте кадров, достигая 120 кадров в секунду (fps) при полном разрешении (1280×800) и 180 кадров в секунду при разрешении VGA (640×480), что позволяет легко удовлетворить потребности в захвате быстро движущихся целей; с точки зрения интерфейсов, оба оснащены 2-канальным MIPI и двойным выходом DVP, совместимы с основными решениями процессоров и поддерживают практические функции, такие как выбор области интереса (ROI), синхронизация кадров и динамическая коррекция дефектных пикселей, обеспечивая быстрое динамическое переключение параметров камеры. Кроме того, оба поддерживают горизонтальную/вертикальную субдискретизацию 2:1 и 4:1 в монохромном режиме, биннинг пикселей 2×2 в монохромном режиме и различные обрезки разрешения (например, 1280×720, 640×400 и т. д.), адаптируясь к требованиям спецификации изображения различных сценариев.
II. Ключевые различия: точное различие в главном углу луча (CRA) и форме упаковки
Хотя основная производительность гомологична, OV9281 и OV9282 имеют четкое разделение труда в позиционировании дизайна. Основные различия сосредоточены на двух основных измерениях:Главный угол луча (CRA) и форма упаковки. Эти два параметра напрямую определяют адаптируемость между датчиком и объективом, а также схему интеграции конечного продукта.
1. Главный угол луча (CRA): определяет выбор объектива и качество изображения по краям
Главный угол луча (CRA) относится к углу, под которым центральный свет объектива достигает фоточувствительной поверхности датчика. Его размер напрямую влияет на диапазон выбора объектива и однородность качества изображения по краям изображения. Меньший угол предъявляет более высокие требования к направленности объектива, что делает его подходящим для сопоставления с узкоугольными объективами; больший угол имеет более сильную совместимость, может адаптироваться к широкоугольным объективам и избегать виньетирования, вызванного ослаблением света по краям.
CRA OV9281 составляет 9 градусов, что является узкоугольным дизайном CRA. Он больше подходит для сопоставления с малоугольными объективами с низким искажением и может достичь более высокой точности в центральном качестве изображения, особенно для сценариев со строгими требованиями к согласованности изображения. CRA OV9282 увеличен до 27 градусов, что является широкоугольным дизайном CRA. Он имеет более широкий диапазон адаптации объектива, не требует специальной настройки узкоугольных объективов, может эффективно снизить стоимость объектива в широкоугольных сценариях применения и обеспечить равномерность яркости края изображения. Это различие является основным отличительным моментом между ними, напрямую определяющим их адаптируемость в сценариях с различными требованиями к углу обзора.
2. Форма упаковки: адаптируется к различным требованиям интеграции терминала
Форма упаковки напрямую влияет на метод установки, занимаемое пространство и стоимость массового производства датчика. Два датчика используют дифференцированную упаковку для различных сценариев интеграции:
OV9281 использует Chip Scale Package (CSP). Преимуществом этой упаковки является ее небольшой размер и высокая интеграция, что позволяет максимально сэкономить внутреннее пространство конечных продуктов. Она очень подходит для миниатюрных устройств, чувствительных к размеру, таких как гарнитуры AR/VR и микрокамеры небольших беспилотников. В то же время упаковка CSP имеет высокую степень стандартизации, что удобно для автоматизированного производства SMT и может повысить эффективность массового производства.
OV9282 использует упаковку Reconstructed Wafer (RW). Эта форма упаковки больше ориентирована на контроль затрат на массовое производство и подходит для промышленных применений, которые чувствительны к стоимости и не требуют экстремальной миниатюризации. Благодаря процессу реконструкции на уровне пластин упаковка RW может снизить затраты на упаковку, сохраняя при этом производительность, и имеет лучшую термическую стабильность, которая может адаптироваться к сложной температурной среде в сценариях промышленной автоматизации (диапазон рабочих температур обоих датчиков составляет от -30°C до +85°C).
3. Дополнительное различие: неявная адаптируемость сценариев применения
Основываясь на вышеуказанных основных различиях, два датчика формируют неявное различие в сценариях применения: из-за узкого CRA и упаковки CSP OV9281 больше склоняется к потребительским высокоточным миниатюрным устройствам, таким как модули визуального отслеживания высококлассных устройств AR/VR и небольшое медицинское оборудование для визуализации. Его точное центральное качество изображения может удовлетворить потребности в сборе изображений на близком расстоянии с высокой точностью; опираясь на широкий CRA и недорогую упаковку RW, OV9282 больше подходит для таких сценариев, как промышленная автоматизация, мониторинг безопасности и предотвращение столкновений обычных потребительских беспилотников, и может отражать преимущества в стоимости при сборе широкоугольных изображений и массовом развертывании.
III. Рекомендации по выбору: соответствие основным требованиям по запросу
Основная логика выбора: принять «требования к углу обзора объектива» в качестве основного основания для суждения и, наконец, определить его в сочетании с «ограничениями размера терминала» и «бюджетом затрат». Конкретные предложения следующие:
1. Сценарии, в которых предпочтителен OV9281
- Сценарии, требующие узкоугольных объективов: такие как отслеживание взгляда гарнитур AR/VR и сканирование штрих-кодов на близком расстоянии с высокой точностью. Узкий CRA 9 градусов может обеспечить оптическое соответствие между объективом и датчиком и избежать ухудшения качества изображения по краям;
- Миниатюрные терминальные устройства: такие как микро-БПЛА и портативное медицинское оборудование для визуализации. Небольшой размер упаковки CSP может сэкономить внутреннее пространство и адаптироваться к легкому дизайну оборудования;
- Сценарии с высокими требованиями к точности изображения: такие как медицинская визуализация и высокоточный промышленный контроль. Равномерное центральное качество изображения, обеспечиваемое узким CRA, может повысить точность анализа изображения.
2. Сценарии, в которых предпочтителен OV9282
- Сценарии, требующие широкоугольных объективов: такие как системы предотвращения столкновений БПЛА и мониторинг широкополосных промышленных сборочных линий. Широкий CRA 27 градусов может адаптироваться к широкоугольным объективам и обеспечивать равномерную яркость по краю изображения;
- Сценарии массового развертывания, чувствительные к стоимости: такие как камеры видеонаблюдения и обычные потребительские устройства IoT. Упаковка RW может эффективно контролировать затраты на массовое производство, удовлетворяя при этом основные потребности в изображении;
- Применения в суровых промышленных условиях: такие как визуальный контроль в промышленных цехах с высокой/низкой температурой. Термическая стабильность упаковки RW больше подходит для сложных температурных условий, а широкий CRA может снизить стоимость настройки объектива.
IV. Резюме
OmniVision OV9281 и OV9282 не находятся в отношениях «высокая-низкая конфигурация», а являются продуктами точного разделения, основанными на «адаптации угла обзора + требованиях к интеграции». Оба разделяют основные характеристики изображения, а различия сосредоточены в главном угле луча и форме упаковки: OV9281 с узким CRA и миниатюрной упаковкой CSP подходит для высокоточных и миниатюрных сценариев; OV9282 с широким CRA и недорогой упаковкой RW подходит для широкоугольных и массовых сценариев развертывания. При фактическом выборе вам нужно только уточнить требования к углу обзора объектива, ограничения размера терминала и бюджет затрат, чтобы быстро подобрать подходящий датчик и максимизировать его преимущества оптической производительности.
