Robotar och industriella kamerasystem kan snart bli både mindre och bättre på att se i svagt ljus. Omnivision har lanserat bildsensorn OG05D, där pixlar på bara 2,2 mikrometer kombinerar hög bildhastighet, stort dynamiskt omfång och god känslighet för nära infrarött ljus. Enligt tillverkaren är det branschens minsta global shutter-pixel med ett HDR-omfång på över 70 decibel.
Den nya sensorn har fem megapixels upplösning och är utvecklad för industriell maskinseende, streckkodsläsare, kompakta AI-kameror och robotar. Ett särskilt användningsområde är kameror som samlar in bilddata för träning av humanoida robotar.
Utmaningen ligger i att göra pixlarna tillräckligt små utan att förlora bildkvalitet. I en global shutter-sensor exponeras alla pixlar samtidigt. Därmed undviks de geometriska förvrängningar som kan uppstå när en traditionell rolling shutter-sensor läser ut bilden rad för rad.
Tekniken är viktig när robotar ska identifiera föremål som rör sig snabbt eller navigera i en fabrik där både roboten och omgivningen är i rörelse. Men global shutter kräver också lagring av den elektriska laddningen i varje pixel, vilket gör det svårare att minska pixelstorleken.
Omnivision har lyckats kombinera global shutter med ett dynamiskt omfång på över 70 decibel i en pixel på 2,2 mikrometer. Det innebär att kameran kan urskilja detaljer både i starkt upplysta områden och i djupa skuggor.
En viktig egenskap är att sensorn kan skapa HDR-bilder med en enda exponering. Traditionell HDR bygger ofta på att flera bilder med olika exponeringstider kombineras. När föremål rör sig mellan exponeringarna kan resultatet bli spökbilder och andra bildfel. OG05D klarar HDR med en enda exponering vid 60 bilder per sekund.
För att förbättra bildkvaliteten i svagt ljus använder sensorn Omnivisions Nyxel-teknik, som ökar känsligheten för nära infrarött ljus. Kvantverkningsgraden överstiger 55 procent vid våglängden 850 nanometer och 35 procent vid 940 nanometer.
Det gör det möjligt för en robot att använda infraröd belysning och identifiera föremål även när det synliga ljuset är otillräckligt. OG05D bygger på en staplad, bakbelyst CMOS-struktur, så kallad BSI. Sensorn har det optiska formatet 1/2,5 tum och kapslingen mäter endast 6,6 × 5,3 millimeter.
Sensorn stöder färg, monokrom och RGB-IR, där information från synligt och infrarött ljus kan användas i samma kamerasystem. Den finns redan tillgänglig som provexemplar och serieproduktionen planeras starta under fjärde kvartalet 2026.