Dans les domaines de l'électronique grand public et de la vision industrielle par ordinateur, les capteurs d'image sont des composants essentiels qui déterminent la qualité de l'imagerie et l'adaptabilité aux applications. Les capteurs OV9281 et OV9282 lancés par OmniVision sont largement utilisés dans des scénarios tels que la réalité augmentée/réalité virtuelle (AR/VR), l'évitement de collision des drones et l'automatisation industrielle, grâce à leurs caractéristiques de shutter global à haute vitesse et à leurs excellentes capacités d'imagerie proche infrarouge (NIR). La plupart des utilisateurs ont tendance à confondre les différences entre les deux ; en fait, la distinction précise entre eux en termes de paramètres optiques de base et de formes d'emballage est la clé pour s'adapter aux différentes exigences d'application. D'un point de vue de la vulgarisation scientifique, cet article analysera en détail les différences entre les deux et fournira des suggestions de sélection claires.
I. Clarifier d'abord les points communs : technologie homologue, performances de base cohérentes
Les OV9281 et OV9282 sont issus de la même architecture technique et partagent plusieurs indicateurs de performance de base, ce qui explique pourquoi ils sont classés dans la même série de produits. En tant que capteurs d'image CMOS à shutter global à haute vitesse, les deux sont basés sur la technologie propriétaire OmniPixel3-GS® d'OmniVision. Cette technologie dote les capteurs d'une excellente efficacité quantique NIR, leur permettant de capturer avec précision des images dans des scénarios de faible luminosité ou d'éclairage d'appoint infrarouge tout en répondant aux exigences doubles de haute résolution et de faible latence.
En termes de paramètres d'imagerie de base, les deux sont totalement cohérents : tous deux adoptent un format optique de 1/4 pouce, sont équipés d'une matrice photosensible de 1 mégapixel (1280×800) et prennent en charge les formats de sortie RAW 8/10 bits ; ils ont les mêmes performances en termes de fréquence d'images, atteignant 120 images par seconde (fps) à pleine résolution (1280×800) et 180 fps à une résolution VGA (640×480), ce qui peut facilement répondre aux besoins de capture de cibles en mouvement rapide ; en termes d'interfaces, les deux sont équipés de sorties doubles MIPI et DVP à 2 canaux, compatibles avec les solutions de processeur grand public, et prennent en charge des fonctions pratiques telles que la sélection de la zone d'intérêt (ROI), la synchronisation des trames et la correction dynamique des pixels défectueux, permettant une commutation dynamique rapide des paramètres de la caméra. De plus, les deux prennent en charge le sous-échantillonnage monochrome horizontal/vertical 2:1 et 4:1, le binning de pixels monochromes 2×2 et divers recadrages de résolution (tels que 1280×720, 640×400, etc.), s'adaptant aux exigences de spécification d'imagerie de différents scénarios.
II. Différences clés : distinction précise de l'angle du rayon principal (CRA) et de la forme d'emballage
Bien que les performances de base soient homologues, les OV9281 et OV9282 ont une répartition claire du travail en termes de positionnement de la conception. Les principales différences se concentrent sur deux dimensions majeures :Angle du rayon principal (CRA) et forme d'emballage. Ces deux paramètres déterminent directement l'adaptabilité entre le capteur et l'objectif, ainsi que le schéma d'intégration du produit terminal.
1. Angle du rayon principal (CRA) : Détermine la sélection de l'objectif et la qualité de l'imagerie des bords
L'angle du rayon principal (CRA) fait référence à l'angle auquel la lumière centrale de l'objectif atteint la surface photosensible du capteur. Sa taille affecte directement la plage de sélection de l'objectif et l'uniformité de la qualité de l'image sur le bord de l'image. Un angle plus petit a des exigences plus élevées en matière de directionnalité de l'objectif, ce qui le rend adapté à la correspondance avec des objectifs à angle étroit ; un angle plus grand a une compatibilité plus forte, peut s'adapter aux objectifs grand angle et éviter le vignetage causé par l'atténuation de la lumière des bords.
Le CRA de l'OV9281 est de 9 degrés, ce qui est une conception à CRA étroite. Il est plus adapté à la correspondance avec des objectifs à petit angle et à faible distorsion, et peut obtenir une plus grande précision dans la qualité de l'image centrale, en particulier pour les scénarios avec des exigences strictes en matière de cohérence de l'imagerie. Le CRA de l'OV9282 est augmenté à 27 degrés, ce qui est une conception à CRA large. Il a une plage d'adaptation d'objectif plus large, ne nécessite pas de personnalisation spéciale d'objectifs à angle étroit, peut réduire efficacement le coût de l'objectif dans les scénarios d'application grand angle et assurer l'uniformité de la luminosité du bord de l'image. Cette différence est le point de distinction essentiel entre les deux, déterminant directement leur adaptabilité dans les scénarios avec des exigences d'angle de vue différentes.
2. Forme d'emballage : s'adapte aux différentes exigences d'intégration terminale
La forme d'emballage affecte directement la méthode d'installation, l'espace occupé et le coût de production de masse du capteur. Les deux capteurs adoptent un emballage différencié pour différents scénarios d'intégration :
L'OV9281 adopte un emballage à l'échelle de la puce (CSP). L'avantage de cet emballage est sa petite taille et sa haute intégration, ce qui peut maximiser l'économie d'espace interne des produits terminaux. Il est très adapté aux appareils miniaturisés sensibles à la taille, tels que les casques AR/VR et les micro-caméras de petits drones. En même temps, l'emballage CSP a un degré élevé de standardisation, ce qui est pratique pour la production SMT automatisée et peut améliorer l'efficacité de la production de masse.
L'OV9282 adopte un emballage au format Reconstructed Wafer (RW). Cette forme d'emballage se concentre davantage sur le contrôle des coûts de production de masse et convient aux applications industrielles qui sont sensibles aux coûts et qui ne nécessitent pas de miniaturisation extrême. Grâce au processus de reconstruction au niveau de la plaquette, l'emballage RW peut réduire les coûts d'emballage tout en assurant les performances, et a une meilleure stabilité thermique, ce qui peut s'adapter à l'environnement de température complexe dans les scénarios d'automatisation industrielle (la plage de température de fonctionnement des deux capteurs est de -30°C à +85°C).
3. Différence supplémentaire : adaptabilité implicite des scénarios d'application
Sur la base des différences de base ci-dessus, les deux capteurs forment une distinction implicite dans les scénarios d'application : en raison du CRA étroit et de l'emballage CSP, l'OV9281 est plus enclin aux appareils miniaturisés de haute précision de qualité grand public, tels que les modules de suivi visuel des appareils AR/VR haut de gamme et les petits équipements d'imagerie médicale. Sa qualité d'image centrale précise peut répondre aux besoins de la collecte d'images à courte portée et de haute précision ; s'appuyant sur le CRA large et l'emballage RW à faible coût, l'OV9282 est plus adapté aux scénarios tels que l'automatisation industrielle, la surveillance de la sécurité et l'évitement de collision des drones grand public ordinaires, et peut refléter des avantages de coût dans la collecte d'images grand angle et le déploiement de masse.
III. Suggestions de sélection : adapter les exigences de base à la demande
La logique de base de la sélection est la suivante : prendre les "exigences d'angle de vue de l'objectif" comme base de jugement principale, et finalement la déterminer en combinaison avec les "contraintes de taille du terminal" et le "budget des coûts". Les suggestions spécifiques sont les suivantes :
1. Scénarios où l'OV9281 est préféré
- Scénarios nécessitant des objectifs à angle étroit : tels que le suivi oculaire des casques AR/VR et la numérisation de codes-barres de haute précision à courte portée. Le CRA étroit de 9 degrés peut assurer la correspondance optique entre l'objectif et le capteur et éviter l'atténuation de la qualité de l'image des bords ;
- Appareils terminaux miniaturisés : tels que les micro-drones et les équipements d'imagerie médicale portables. La petite taille de l'emballage CSP peut économiser de l'espace interne et s'adapter à la conception légère de l'équipement ;
- Scénarios avec des exigences élevées en matière de précision d'imagerie : tels que l'imagerie médicale et l'inspection industrielle de haute précision. La qualité d'image centrale uniforme apportée par le CRA étroit peut améliorer la précision de l'analyse d'image.
2. Scénarios où l'OV9282 est préféré
- Scénarios nécessitant des objectifs grand angle : tels que les systèmes d'évitement de collision des drones et la surveillance des chaînes de montage industrielles à grande échelle. Le CRA large de 27 degrés peut s'adapter aux objectifs grand angle et assurer une luminosité uniforme sur le bord de l'image ;
- Scénarios de déploiement de masse sensibles aux coûts : tels que les caméras de surveillance de sécurité et les appareils IoT grand public ordinaires. L'emballage RW peut contrôler efficacement les coûts de production de masse tout en répondant aux besoins d'imagerie de base ;
- Applications industrielles en environnement difficile : telles que l'inspection visuelle dans les ateliers industriels à haute/basse température. La stabilité thermique de l'emballage RW est plus adaptée aux environnements de température complexes, et le CRA large peut réduire le coût de personnalisation de la sélection des objectifs.
IV. Résumé
Les OmniVision OV9281 et OV9282 ne sont pas dans une relation de "configuration haute-basse", mais sont des produits divisés avec précision en fonction de "l'adaptation de l'angle de vue + des exigences d'intégration". Les deux partagent des performances d'imagerie de base, et les différences se concentrent sur l'angle du rayon principal et la forme d'emballage : l'OV9281, avec un CRA étroit et un emballage CSP miniaturisé, convient aux scénarios de haute précision et miniaturisés ; l'OV9282, avec un CRA large et un emballage RW à faible coût, convient aux scénarios grand angle et de déploiement de masse. Lors de la sélection réelle, il vous suffit de clarifier les exigences d'angle de vue de l'objectif, les contraintes de taille du terminal et le budget des coûts pour faire correspondre rapidement le capteur approprié et maximiser ses avantages de performance optique.
