Capteur BSI sur les caméras ultra-rapides Phantom
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C’est le capteur des nouvelles caméras Phantom High-Speed ​​TMX

Le livre blanc du nouveau capteur du Phantom TMX a été publié par Vision Research. Intitulé « Comprendre comment un capteur BSI a une imagerie avancée à grande vitesse », le document met en lumière l’efficacité des capteurs BSI pour obtenir une imagerie à très grande vitesse. Alerte aux trucs ringards !

La nouvelle série Phantom TMX a été annoncé par Vision Research au début de ce mois et se compose de deux modèles (7510 et 6410). Les TMX sont les seules caméras haute vitesse au monde à utiliser la technologie de capteur BSI (éclairage arrière). Les caméras Phantom TMX sont capables d’atteindre 76 000 fps à une résolution de 1280 x 800. Les résolutions inférieures produisent jusqu’à 1,75 million (millions !) d’images par seconde en mode RAPIDE.

Les séries Phantom TMX

Le capteur rétro-éclairé, également connu sous le nom de capteur d’éclairage arrière (BSI ou BI), est un type de capteur d’image numérique qui utilise une nouvelle disposition des éléments d’imagerie pour augmenter la quantité de lumière capturée et ainsi améliorer les performances par faible luminosité. Il y a quelques jours, Vision Research a publié un livre blanc intitulé « Comprendre comment un capteur BSI a une imagerie avancée à grande vitesse ». Malheureusement, le document a été retiré du site Web de Vision Research. Cependant, voici quelques citations grâce à Image Sensors World :

Selon le document : « L’intégration de convertisseurs analogique-numérique (ADC) sur les capteurs d’image CMOS est une pratique courante, mais la vitesse du capteur BSI a nécessité une augmentation massive de la quantité d’ADC. Alors que les capteurs d’image CMOS modernes ont généralement entre 1 000 et 10 000 ADC intégrés, le nouveau capteur haute vitesse BSI a 40 000 ADC, chacun convertissant toutes les 523 ns et générant une grande quantité de données à décharger du capteur. Pour accomplir cette tâche, il intègre 160 sorties série haut débit fonctionnant à plus de 5 Gbit/s. Cette technologie est courante sur les CPU et les FPGA mais nouvelle sur un capteur d’imagerie à grande vitesse.

Le livre blanc indique que la densité de l’ADC sur le nouveau capteur a créé des problèmes de gestion de l’alimentation et de diaphonie électrique, qui ont été résolus avec l’aide du partenaire de conception et de production intégrée, Forza Silicon. De plus, les tests des premières conceptions ont révélé un niveau de diaphonie ADC plus élevé dans les modes d’imagerie normaux et de binning que nos outils de simulation ne l’avaient prédit, provoquant des artefacts notables dans les images. Les ingénieurs de Forza ont découvert que la diaphonie présentait des modèles prévisibles et ont développé des techniques de modélisation qui nous ont aidés à éliminer complètement la diaphonie, ce qui a à son tour atténué les artefacts d’imagerie.

La série Phantom TMX est la première caméra haute vitesse à utiliser la technologie de capteur rétroéclairé (BSI). D’autres caméras ultra-rapides utilisent la technologie de capteur Front Side Illuminated (FSI). Dans les capteurs BSI, la photodiode est plus proche dans l’architecture du capteur de la source lumineuse, tandis que les circuits métalliques du capteur sont derrière la photodiode. Cette architecture offre deux avantages principaux. Le premier est l’amélioration de la sensibilité à la lumière et de l’efficacité quantique, car la photodiode est plus proche d’une source lumineuse et n’est pas gênée par des circuits métalliques. Le second est un débit maintenu à mesure que les fréquences d’images augmentent, car le métal derrière la photodiode peut être repensé pour une efficacité plus élevée. En termes simples, à mesure que les fréquences d’images augmentent, la technologie BSI de TMX peut offrir des résolutions beaucoup plus grandes que celles disponibles dans les caméras dotées de la technologie FSI.

Résumons tous ces trucs ringards avec une démonstration fascinante du Phantom TMX, tirant à 90 000 FPS. Découvrez-le ci-dessous :