Dem CMOS-Sensor gehört die Zukunft – das ist spätestens klar, seitdem Sony das Ende der CCD-Produktion angekündigt hat. Anwender finden im Markt eine große Auswahl an Kameras mit CMOS-Technik. Die Hersteller setzen dabei verstärkt auf Modelle aus der Pregius-IMX-Serie. Zum Einsatz kommen aber auch Eigenentwicklungen.
„Verbesserungen an CMOS-Chips stellen sicher, dass die heutigen CMOS-Sensoren dieselbe, wenn nicht gar eine höhere Empfindlichkeit erreichen als CCD-Sensoren“, erklärt Damir Dolar, der als Entwicklungsleiter beim Kamerahersteller Smartek Vision tätig ist. Mit der deutlich verbesserten Bildqualität durch niedrigeres Rauschen, geringem Dunkelstrom und hohem Dynamikumfang in Kombination mit Global Shutter, einer hohen Quanteneffizienz, höheren Bildfrequenzen sowie einer verbesserten Kostenstruktur sei CMOS eine zukunftsweisende Technologie.
So wie Dolar sehen es auch viele andere Branchenexperten. Und spätestens seit der Ankündigung von Sony, die Produktion von CCD-Sensoren einzustellen, ist klar, dass die Entwicklung in Richtung CMOS geht. Folgerichtig haben die Hersteller in den vergangenen Monaten entsprechende neue Produkte auf den Markt gebracht beziehungsweise ihr schon vorhandenes Angebot erweitert.
Smartek war laut Dolar ohnehin einer der ersten Anbieter, die Sonys Pregius IMX174 eingeführt haben. Der CMOS-Sensor wurde im Produktflaggschiff GCP1931 eingebaut. „Für preisempfindlichere Anwendungen, die weniger Geschwindigkeit erfordern, haben wir bereits den IMX249, den kleinen Bruder des IMX174, in unsere GC1932-Kamera implementiert“, so Dolar weiter. Im Laufe des Oktobers sollen dann erste Kameramuster mit der nächsten IMX-Sensorgeneration – den IMX250 und IMX252 mit einer Auflösung von 3– und 5MP – verfügbar sein. Zudem ist geplant, die hochauflösenden Sony-Modelle IMX253 und IMX255 im drittem Quartal 2016 in den hauseigenen Kameras marktreif zu haben.
Neue ACE-Modelle bei Basler als Ersatz für CCD-Kameras
Auf den IMX 174 setzt auch Basler. Der Anbieter stellt vier neue ACE-Modelle bereit, die mit dem Sensor ausgerüstet sind. Laut Basler stellen diese einen idealen Ersatz für CCD-Kameras dar. Sie zeichnen sich besonders durch die Kombination aus kleiner Bauform und großen, leistungsstarken Sensoren aus. Die Kameras liefern bis zu 155 Bilder pro Sekunde (fps) bei einer Auflösung von 2,3 MP und erreichen laut Anbieter selbst bei schwierigsten Lichtverhältnissen eine sehr hohe Bildqualität.
Baumer vertraut ebenfalls auf Sensoren aus der Pregius-IMX-Reihe. Der Kamerahersteller hat seine Visiline-Serie um sechs neue Modelle erweitert. Zum Einsatz kommen dabei die Sensoren IMX174 und IMX249. Die Auflösung beträgt 1920 x 1200 Pixel, die Bildrate liegt bei 53 fps. Laut Baumer bieten die Kameras einen großen Dynamikumfang von über 70 dB, ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis und eine sehr hohe Empfindlichkeit. Mit den robusten Varianten Visiline IP 65/67 könne zudem auf ein zusätzliches Schutzgehäuse für Kamera und Objektiv in rauen Industrieumgebungen verzichtet werden, wie es in der Robotik oder in der Automotive-Branche oft gefordert wird.
Hohe Quanteneffizienz und geringes Rauschen bei eigenem CMOS-Sensor
Einen selbst produzierten CMOS-Sensor nutzt Teledyne Dalsa für seine neue Gige-Kameramodelle mit 2k- und 2k-Auflösung. Diese ergänzen die Zeilenkamerafamilie Linea. Den Sensor zeichnen laut Hersteller eine hohe Quanteneffizienz und ein geringes Rauschen aus. Dadurch biete Linea eine hervorragende Bildqualität. Dank der integrierten Turbodrive-Technologie können die Linea-Gige-Kameras die volle Geschwindigkeit des CMOS-Sensors mit einer Zeilenrate von bis zu 80 kHz ohne jeglichen Qualitätsverlust nutzen.
Die neuen Linea-Gige-Zeilenkameramodelle nutzen das Sapera LT Software Development Kit und die Trigger-to-Image-Reliability zur Bilderfassung und Steuerung sowie zum Verfolgen der Bilder während der gesamten Erfassung. Alle Linea-Modelle werden von der Softwarebibliothek Common Vision Blox (CVB) von Stemmer Imaging (siehe auch Kasten) unterstützt und mit der kostenlos beiliegenden CVB-Kamera-Suite ausgeliefert.
IDS Imaging hat sich bereits vor längerem entschieden, bei Neuentwicklungen die CCD-Sensoren nicht mehr zu berücksichtigen. Für seine USB-3.0-Industriekamera UI-3140CP Rev. 2 verwendet der Hersteller mit dem Python 1300 einen CMOS-Sensor von ON Semiconductor. Mit einer Framerate von bis zu 169 Bilder pro Sekunde bei voller Auflösung (SXGA 1280 x 1024) empfiehlt sich das neue Modell laut IDS sowohl für Machine-Vision- und ITS-Anwendungen als auch für Inspektionsaufgaben und die Inline-Qualitätskontrolle. Bei VGA-Auflösung und mit Subsampling können sogar über 500 fps realisiert werden. ■
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