Por el observador de la industria de semiconductores
Introducción: cuando la velocidad se une a la resolución
En el campo de la visión artificial, los ingenieros se han enfrentado durante mucho tiempo a una difícil solución de compromiso:-buscar una alta resolución significa sacrificar la velocidad de fotogramas, mientras que lograr una captura de alta-velocidad requiere comprometer la calidad de los píxeles. Este enigma-que afecta a toda la industria, que persiste durante años, ahora se está resolviendo progresivamente gracias a los sensores Pregius S de nueva-generación de Sony.
En 2025, Semiconductor Solutions Group de Sony presentó los sensores de imagen CMOS con obturador global de la serie IMX937, que comprenden el IMX937 AMB monocromático y el IMX937 AQB en color. Basados en la base tecnológica de la serie IMX927, estos sensores ofrecen una resolución ultra-alta de 105 MP y una salida de alta-velocidad de 56 fps, lo que ofrece una nueva opción de componente central para equipos de inspección industrial.
Este artículo analiza exhaustivamente el valor real de estos dos sensores en cuatro dimensiones: comparación de especificaciones técnicas, análisis de ventajas principales, evaluación de la adaptabilidad del endoscopio y áreas de aplicación principales.
I. Comparación de especificaciones técnicas de IMX937 AMB e IMX937 AQB
1.1 Plataforma técnica compartida
Ambos sensores comparten la misma tecnología fundamental, utilizando la estructura apilada retroiluminada Pregius S-propiedad de Sony. Esta arquitectura separa la capa de píxeles de la capa de circuito, lo que permite un procesamiento de señal más rápido manteniendo una alta sensibilidad.
Parámetro Elemento Especificación Valor
Tamaño del sensor 2,5 pulgadas (39,7 mm en diagonal)
Píxeles efectivos 10.272 (H) × 10.272 (V)=Aproximadamente 105,5 millones de píxeles
Tamaño de píxel 2,74 μm × 2,74 μm
Tipo de obturador Obturador global
Interfaz de salida SLVS EC (Soporta 4.752 / 9.504 / 12.474 Gbps/Lane)
Tipo de paquete Paquete cerámico con conector, dimensiones 45 mm × 52 mm
Filtro de color Ninguno para la versión monocromática/Bayer RGB para la versión en color
1.2 Diferencias principales: caminos distintos para monocromo y color
La diferencia fundamental entre IMX937 AMB (versión monocromática) e IMX937 AQB (versión en color) radica en la presencia o ausencia de una matriz de filtros de color. Esta distinción resulta en las siguientes características:
Sensibilidad a la luz: al eliminar el filtro de color, la versión monocromática permite que la luz incidente llegue directamente a los fotodiodos, logrando una mayor eficiencia cuántica y un rendimiento superior en condiciones de poca-luz. Esto es particularmente crucial para escenarios de captura de alta-velocidad que requieren tiempos de exposición cortos.
Resolución espacial: cada píxel en la versión monocromática registra de forma independiente información de luminancia, logrando una resolución máxima teórica de 105 millones de píxeles. La versión en color requiere algoritmos de demostración para reconstruir el color, un proceso que conlleva una ligera pérdida de detalles.
Rendimiento de la velocidad de fotogramas: Ambos sensores mantienen velocidades de fotogramas idénticas con una salida de píxeles completa: 56 fps a 8 bits, 51 fps a 10 bits y 36 fps a 12 bits. Esto garantiza que la velocidad de disparo no se vea afectada independientemente de la selección monocromática o de color.
Características de salida: La versión monocromática genera imágenes en escala de grises pura, ideales para análisis cuantitativos y mediciones 3D. La versión en color genera datos sin procesar en formato Bayer, lo que requiere un procesamiento de color posterior para restaurar imágenes-a todo color.
1.3 Diferencias de posicionamiento de la serie IMX927
En particular, el IMX937 y el IMX927 comparten una arquitectura de píxeles y una resolución idénticas, pero difieren en las especificaciones de velocidad de fotogramas. El IMX927 admite salida de alta-velocidad de hasta 112 fps (8 bits), mientras que el IMX937 funciona a 56 fps (8 bits). Esta distinción sugiere que la serie IMX937 puede priorizar la eficiencia energética o la profundidad de procesamiento de señales, lo que la hace más adecuada para aplicaciones que exigen velocidades de cuadro moderadas pero una calidad de imagen estricta.
II. Ventajas principales: tres aspectos técnicos clave de la serie IMX937
2.1 Obturador global: distorsión-Captura de movimiento libre
A diferencia del obturador enrollable comúnmente utilizado en las cámaras de consumo, el IMX937 emplea un diseño de obturador global donde todos los píxeles se exponen simultáneamente. Esto significa:
Al capturar objetos que se mueven rápidamente-, no hay inclinación ni estiramiento de la imagen-lo que elimina el efecto gelatinoso. Esto es fundamental para capturar placas de circuitos, obleas o componentes electrónicos que se mueven rápidamente en líneas de producción industriales. Incluso si los objetos se mueven durante la exposición, el obturador global preserva la verdadera integridad geométrica.
2.2 1 Toma HDR: captura detallada en escenas complejas
La serie IMX937 incorpora la tecnología 1 Shot HDR, que amplía el rango dinámico dentro de una sola exposición mientras mantiene la resolución y la velocidad de fotogramas originales.
Esta tecnología tiene un valor significativo para la inspección industrial. Tomemos como ejemplo la inspección de PCB: una placa de circuito presenta simultáneamente juntas de soldadura metálicas altamente reflectantes y capas de resistencia a la soldadura negras que absorben la luz-, lo que presenta diferencias extremas de brillo. Los sensores tradicionales a menudo tienen dificultades para capturar ambos, lo que resulta en luces sobreexpuestas o sombras subexpuestas.. 1 La toma HDR conserva los detalles en ambas áreas, lo que reduce significativamente los índices de errores de juicio.
2.3 Embalaje modular: mayor comodidad para la integración del sistema
La serie IMX937 adopta el paquete cerámico equipado con conector - recientemente desarrollado por Sony que mide 45 mm × 52 mm. Este diseño ofrece varias ventajas:
La capacidad de extracción permite intercambiar fácilmente los sensores dentro de los módulos de la cámara, lo que simplifica el ensamblaje durante la fabricación de la cámara. Los 16 productos de la serie IMX927/937 comparten conectores y definiciones de pines idénticos. Esto permite a los fabricantes de cámaras diseñar plataformas de placas base universales, lo que permite la sustitución flexible de sensores con diferentes especificaciones según los requisitos del cliente.
La parte posterior del paquete presenta espacio reservado para la instalación del disipador de calor, lo que facilita una gestión térmica eficiente y garantiza la estabilidad del sensor durante un funcionamiento prolongado.
III. Análisis de compatibilidad del módulo de cámara de endoscopio
Ésta es la principal preocupación de los desarrolladores de dispositivos médicos. ¿Se puede utilizar la serie IMX937 en módulos de cámara para endoscopios?
3.1 Evaluación de viabilidad
Técnicamente, la serie IMX937 se puede utilizar en sistemas de imágenes endoscópicas, pero existen importantes limitaciones de aplicación.
Restricciones de tamaño: Las dimensiones del paquete del sensor son 45 mm × 52 mm. Este tamaño supera significativamente el límite de 10 a 12 mm de diámetro de las puntas de endoscopio flexibles tradicionales, lo que hace imposible la integración en el extremo frontal de los tubos de inserción flexibles.
Ámbito de aplicación: en el caso de los endoscopios rígidos, el sensor se puede colocar en un cabezal de cámara externo y conectarse al sistema óptico frontal-a través de conjuntos de lentes o fibra óptica, donde las restricciones de tamaño son relativamente indulgentes. Para los sistemas de integración de microscopios quirúrgicos, el sensor se puede montar dentro del cuerpo del microscopio, eliminando por completo las restricciones de tamaño.
3.2 Valor único en aplicaciones endoscópicas
Si se pueden superar las limitaciones de tamaño, la serie IMX937 ofrece claras ventajas en endoscopia:
Valor del obturador global: durante la cirugía toracoscópica o laparoscópica, la pulsación cardíaca, el movimiento respiratorio y la pulsación vascular provocan el desplazamiento del tejido. El obturador global reduce eficazmente el desenfoque de movimiento, proporcionando a los cirujanos imágenes más claras en tiempo real-.
Aplicaciones de fluorescencia con versión monocromática: la alta sensibilidad del IMX937 AMB monocromático en la banda del infrarrojo cercano-lo hace ideal para obtener imágenes de fluorescencia de verde de indocianina (ICG). Durante las cirugías hepatobiliares u oncológicas guiadas por ICG-, el sensor monocromático captura señales de fluorescencia con mayor claridad.
Reproducción de color verdadero: el IMX937 AQB en color es adecuado para escenarios quirúrgicos que requieren una evaluación precisa del color del tejido, como la identificación de lesiones gastrointestinales y la exploración laparoscópica.
3.3 Comparación con otros sensores Sony
Modelo de sensor Resolución Tipo de obturador Tamaño del paquete Compatibilidad del endoscopio
Compatible con microscopio quirúrgico/rígido con obturador global IMX937 105MP de 45 × 52 mm
Compatible con microscopio quirúrgico/rígido con obturador global IMX927 105MP de 45 × 52 mm
Obturador global IMX661 128MP compatible con rígido más grande
IMX811 247MP Persiana enrollable 75×63,6 mm Compatible con endoscopio rígido
Sensores de endoscopio convencionales 2 8MP Persiana enrollable/Persiana global<15mm Fully compatible with flexible/rigid endoscopes
IV. Descripción general de las áreas de aplicación clave
4.1 Inspección óptica automatizada
El principal mercado objetivo de la serie IMX937 es la inspección óptica automatizada, que abarca tanto AOI 2D como AOI 3D.
En la fabricación de productos electrónicos, la aceleración de la miniaturización de componentes desafía a los equipos de inspección tradicionales con resolución insuficiente. La resolución de 105MP permite una cobertura de un solo-disparo de áreas de PCB más grandes mientras mantiene una identificación clara de los componentes de tamaño 01005-. El obturador global garantiza imágenes sin distorsión-de placas de circuitos que se mueven rápidamente, mientras que 1-Shot HDR preserva los detalles tanto en las uniones de soldadura metálicas como en los sustratos negros.
4.2 Inspección de semiconductores y electrónica de precisión
Aplicaciones como la detección de defectos de obleas, la inspección de calidad del embalaje de chips y la inspección de máscaras exigen requisitos de resolución cada vez más estrictos. La alta densidad de píxeles de la serie IMX937 permite cubrir áreas de oblea más grandes en una sola captura de imagen, lo que reduce la necesidad de unir imágenes y mejora la eficiencia de la inspección.
4.3 Inspección de pantallas planas
La detección de defectos a nivel de píxeles-en paneles OLED y LCD requiere
