Momenteel beschikt de 4K 60FPS USB3.0 cameramodule, ontwikkeld door SincereFirst op basis van de Sony IMX678-sensor, over kernprestatielabels van "1/1.8-inch sensor + 2.0μm pixel + STARVIS 2 low-light technologie + Clear HDR". Het kan voldoen aan de eisen voor high-definition, hoge framesnelheid en complexe verlichtingsomgevingen in scenario's zoals beveiliging, industrie en toepassingen in voertuigen. Om equivalente prestaties te bereiken - d.w.z. kernindicatoren waaronder stabiele 4K@60fps output, vergelijkbare fotosensitieve grootte en pixelspecificaties, low-light beeldvormingsmogelijkheden, HDR-functie en compatibiliteit met USB3.0-bandbreedte en module-integratiebehoeften - moeten alternatieve beeldsensoren worden gescreend op basis van drie aspecten: "parameterovereenstemming, modulecompatibiliteit en scenario-aanpasbaarheid". Hieronder volgt een analyse van gangbare conforme sensoren en hun aanpasbaarheid:
Kernspecificaties: Optisch formaat van 1/1.7-inch, effectieve pixels van 8MP (3840×2160, 4K), pixelgrootte van 1.85μm, ondersteuning voor 4K@60fps RAW-output, uitgerust met de eerste generatie STARVIS low-light technologie en ondersteuning voor DOL HDR (Digital Overlap HDR).
Haalbaarheid voor USB3.0 module-aanpassing:
De outputinterface ondersteunt MIPI CSI-2 en kan worden omgezet in UVC-protocolconforme videostreams via een USB3.0 bridge-chip (bijv. ON Semiconductor USB3380). De bandbreedte komt volledig overeen met 4K@60fps. Het stroomverbruik ligt dicht bij dat van de IMX678 (typische bedrijfsstroom < 120mA), waardoor er geen aanpassingen nodig zijn aan het voedingsontwerp van de module.
Verschillen met de IMX678:
Low-light prestaties zijn iets zwakker, maar kunnen voldoen aan niet-extreme low-light scenario's. De prijs is 15%-20% lager dan die van de IMX678, waardoor deze geschikt is voor USB3.0-modules die gevoelig zijn voor kosten en gematigde low-light eisen.
Kernspecificaties: Optisch formaat van 1/1.7-inch, effectieve pixels van 48MP, ondersteuning voor "4-pixel binning" technologie, ondersteuning voor 4K@60fps YUV-output, uitgerust met PureCel Plus-S low-light verbeteringstechnologie en HSR HDR.
Haalbaarheid voor USB3.0 module-aanpassing:
De 2.0μm pixelgrootte na binning komt overeen met die van de IMX678, wat zorgt voor vergelijkbare low-light lichtinvoer. Het ondersteunt MJPG/H.264 gecomprimeerde output, die direct kan worden aangepast aan het UVC-protocol van USB3.0-modules zonder extra ISP-verwerking voor compressielogica. Tijdens module-integratie hoeft alleen het pixel binning-algoritme te worden aangepast en de fysieke grootte ligt dicht bij die van de IMX678, waardoor er geen aanpassingen nodig zijn aan het lenshouderontwerp.
Verschillen met de IMX678:
Het is afhankelijk van pixel binning om 4K-resolutie te bereiken, wat resulteert in iets lagere randscherpte in dynamische beelden. Het ondersteunt echter near-infrarood lichtdetectie, waardoor het meer geschikt is voor USB3.0-modules die nachtzichtfunctionaliteit vereisen, en de prijs is vergelijkbaar met die van de IMX678.
Kernspecificaties: Optisch formaat van 1/1.8-inch, effectieve pixels van 8MP (4K), pixelgrootte van 2.0μm, ondersteuning voor 4K@60fps RAW12-output, uitgerust met SmartClarity 4.0 low-light technologie en Real HDR .
Haalbaarheid voor USB3.0 module-aanpassing:
Specifiek ontworpen voor beveiligingscamera's, ondersteunt het werking bij een breed temperatuurbereik van -30℃ tot 85℃, waardoor het meer geschikt is voor outdoor USB3.0-modules. De outputinterface is MIPI CSI-2 (8 kanalen), die "zero-latency transmissie" kan bereiken via een USB3.0-chip, en voldoet aan de 24/7 4K@60fps opnamebehoeften van beveiligingsscenario's. Het is compatibel met SMT (ROHS) processen en AA (Active Alignment) technologie, waardoor de consistentie van massaproductie van modules vergelijkbaar is met die van de IMX678.
Verschillen met de IMX678:
De STARVIS 2-technologie biedt een betere kleurweergave in low-light kleurensituaties, terwijl de SC830AI beter presteert in zwart-wit/near-infrarood scenario's. De toeleveringsketen is voornamelijk binnenlands, met een leveringscyclus die 30% korter is dan die van de IMX678, waardoor deze geschikt is voor gelokaliseerde USB3.0 module-projecten.
Kernspecificaties: Optisch formaat van 1/1.7-inch, effectieve pixels van 8MP (4K), pixelgrootte van 1.85μm, ondersteuning voor 4K@60fps RAW-output, uitgerust met Nyxel low-light technologie en DOL HDR.
Haalbaarheid voor USB3.0 module-aanpassing:
Met een betrouwbaarheidsontwerp van industriële kwaliteit is het geschikt voor industriële inspectie USB3.0-modules. Het ondersteunt "region of interest (ROI) cropping output", die details lokaal kan vergroten met een 4K-resolutie, en zich aanpast aan de "detailvastlegging" behoeften van USB3.0-modules. De driver ondersteunt Windows/Linux/UVC-protocollen en is goed compatibel met ontwikkelborden zoals Raspberry Pi.
Verschillen met de IMX678:
Het stroomverbruik is iets hoger, waardoor kleine aanpassingen aan het voedingscircuit van de module nodig zijn. Het mist de "kleurgetrouwheid" optimalisatie van STARVIS 2, wat resulteert in iets grotere kleurafwijkingen in kleurensituaties, maar presteert stabieler in industriële grijswaarden scenario's.
Het is noodzakelijk om te bevestigen of de alternatieve sensor "continue 4K@60fps output" ondersteunt. Bovendien moet de afwijking tussen de pixelgrootte, de sensorgrootte en die van de IMX678 ≤ 10% zijn. Low-light prestaties moeten worden gekwantificeerd door middel van "low-light signaal-ruisverhouding (SNR ≥ 30dB@10lux)" en "HDR dynamisch bereik (≥ 110dB)" om "disconnectie tussen nominale parameters en daadwerkelijke beeldvorming" te voorkomen.
Prioriteit moet worden gegeven aan sensoren die de MIPI CSI-2 interface ondersteunen, die het USB3.0 bridge-circuit kunnen hergebruiken en de kosten voor PCB-herontwerp kunnen verlagen. Als een sensor alleen de LVDS-interface ondersteunt, is een extra interfaceconversiechip vereist, wat de complexiteit en het stroomverbruik van de module verhoogt - dit wordt alleen aanbevolen voor speciale industriële scenario's. Tegelijkertijd is het noodzakelijk om te bevestigen of de sensor de "plug-and-play driver" ondersteunt die vereist is door het UVC-protocol om latere kosten voor driverontwikkeling te voorkomen.
Voor beveiligingsscenario's heeft de SC830AI de voorkeur; voor industriële scenario's heeft de AR0820 de voorkeur; voor kostengevoelige scenario's heeft de IMX415 de voorkeur; voor nachtzichtkleurscenario's heeft de OV48C de voorkeur. Wat de toeleveringsketen betreft, is het noodzakelijk om de massaproductiecyclus van de sensor en prijsschommelingen te bevestigen.
Momenteel zijn er geen alternatieve sensoren die "de parameters van de IMX678 volledig repliceren". De selectie moet worden geleid door "kernscenario-eisen": als het balanceren van low-light kleurweergave en kosten het doel is, is de IMX415 de meest kosteneffectieve keuze; als een binnenlandse toeleveringsketen en nachtzichtfunctionaliteit nodig zijn, is de SC830AI meer geschikt; als de focus ligt op industriële hoge betrouwbaarheid, kan de AR0820 aan de behoeften van zware omgevingen voldoen. Ongeacht de geselecteerde sensor, is het noodzakelijk om "4K@60fps transmissiestabiliteit" en "optische prestatieconsistentie" te verifiëren tijdens de module-ontwikkelingsfase om ervoor te zorgen dat het eindproduct een kernervarings-equivalentie bereikt met de IMX678-module.