Sony e Prophesee hanno sviluppato un sensore di visione a programmazione a eventi con i pixel più piccoli dell’industria e le più alte prestazioni HDR. Questo non sarà un sensore che verrà utilizzato sulle fotocamere Sony Alpha, ma è comunque interessante vedere quanto sia avanzata la tecnologia di casa Sony. Vediamo insieme di cosa si tratta.
Sony sensore programmazione a eventi: l’annuncio
Sony Corporation e Prophesee S.A. hanno annunciato di aver sviluppato un sensore di visione a programmazione a eventi con i pixel più piccoli (4. 86 μm di dimensione) del settore e le più alte prestazioni HDR (124dB o più).
Il nuovo sensore e le sue performance sono stati annunciati alla Conferenza Internazionale dei Circuiti Solidi-Stato (ISSCC) tenutasi a San Francisco negli Stati Uniti, a partire dal 16 febbraio 2020.
Il nuovo sensore rileva i cambiamenti nella luminanza di ogni singolo pixel in modo asincrono e restituisce i dati, comprese le coordinate e il tempo, solo per i pixel in cui viene rilevata una modifica, consentendo in tal modo l’uscita di dati a bassa latenza, alta efficienza e alta velocità. Questo sensore raggiunge un’alta risoluzione, un’alta velocità, e una risoluzione del tempo alta nonostante le sue piccole dimensioni e il suo basso consumo energetico. Questa creazione è stata resa possibile combinando le caratteristiche tecniche del sensore di immagine stacked CMOS di Sony, con conseguenti ridotte dimensioni di pixel e ottime prestazioni in condizioni di scarsa luminosità. Questo sensore è definito “stacked” perché è composto da più livelli: nel primo strato troviamo i pixel che catturano la luce, nel secondo c’è la circuteria di processamento del segnale e la DRAM (a proposito di DRAM, hai letto il nostro articolo Sony disponibilità DRAM limitata?) e nel terzo troviamo il processore.
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Tornando al sensore appena sviluppato, è adatto per varie applicazioni di visione, come la rilevazione di oggetti in rapido movimento in un’ampia gamma di ambienti e condizioni.
Sony sensore programmazione a eventi: le caratteristiche principali
Il chip pixel e il logic chip (in alto) incorporano circuiti di elaborazione del segnale che rilevano le variazioni di luminanza basate su un metodo di modulazione delta asincrono sono disposti separatamente. Ogni pixel dei due singoli chip viene collegato elettricamente utilizzando la connessione Cu-Cu in una configurazione impilata. In aggiunta alla più piccola dimensione di pixel del settore pixel (4.86μm di dimensione), il sensore offre anche una risoluzione di 1280 × 720 HD raggiunta tramite l’integrazione ad alta densità con un processo sottile 40 nm.
Le più alte prestazioni HDR (124dB o più) del settore sono rese possibili dall’inserimento solo di pixel retroilluminati e dalla presenza di un transistor MOS N-type sul chip pixel, consentendo in questo modo l’aumento del rapporto di apertura (cioè la superficie di luce incidente per pixel) fino al 77%. Le tecnologie ad alta sensibilità e a basso rumore sviluppate da Sony per molti anni con il sensore di immagine CMOS permettono l’individuazione degli eventi in condizioni di scarsa luminosità (40mlx).
Le nostre conclusioni
Mentre un sensore basato sui fotogrammi restituisce intere immagini a intervalli fissi in base alla frequenza dei fotogrammi, un sensore basato sulla programmazione degli eventi seleziona in modo asincrono i dati pixel utilizzando un circuito arbitrario di selezione delle righe (un circuito che determina la priorità nella direzione dell’asse Y corrispondente alle richieste di una pluralità di pixel in cui si è verificata una variazione di luminanza).
Aggiungendo informazioni con una precisione di tempo di 1 μs all’indirizzo pixel in cui si è verificata la modifica della luminanza, è garantita la lettura dei dati con una risoluzione temporale elevata. Inoltre, è stata raggiunta una frequenza di eventi ad alta uscita di 1.066Geps (numero di eventi al secondo), comprimendo in modo efficiente i dati dell’evento, cioè la polarità della luminosità, il tempo e le coordinate x/y per ogni evento.
Sembra un sensore estremamente rivoluzionario che speriamo di vedere presto sulle nuove fotocamere Sony visti i dettagli presenti nelle immagini rilasciate, anche se Prophesee si occupa solamente di sistemi di visione artificiale in settori quali veicoli autonomi, automazione industriale, realtà aumentata e virtuale e sicurezza e sorveglianza. Per maggiori informazioni visitate il sito ufficiale di Prophesee a questo link.
