Основные характеристики мегапиксельных CMOS-матриц.

1. Разрешение. Напрямую зависит от количества пиксель на матрице. Чем больше количество пиксел, тем больше разрешение.

В большинстве автомобильных видеорегистраторов установлены 5-ти мегапиксельные матрицы американской фирмы Aptina MT9P01. Она имеет 2592H x 1944V пиксель. Но стоит учесть, что для видеозаписи с разрешением FullHD достаточно всего 1920х1080 пиксел (2.1 Мп). Так исторически сложилось, что первые автомобильные видеорегистраторы FullHd качества с разрешением 1920х1080 появились путём доработки обычных бытовых миниатюрных видеокамер. К таким камерам бюджетного ценового диапазона не предъявляются высокие требования к качеству съемки при плохой освещенности. Кроме того, в рекламных целях, подобные камеры должны быть еще и фотоаппаратами. Именно поэтому устанавливалась матрица 5 Мп. Камера способна делать видео с разрешением 2.1 Мп и фотографировать с разрешением 5 Мп. Правда, в подавляющем большинстве автомобильных видеорегистраторов устанавливается широкоугольная оптика, которая не имеет оптического разрешения 5 Мп, поэтому фотографии получались низкого качества. Для видеозаписи используется не вся матрица, а только её центральная часть 1920H х 1080V пиксель (2.1 Мп).

Для видеозаписи в FullHD формате достаточно матрицы 2.1 Мп (перемножаем 1920х1080=2073600).

2. Размер матрицы. Обычно выражается в дюймах по диагонали. Понятно, чем больше матрица, тем крупнее размер (площадь) одного пиксела. А значит и больше света попадёт на него.

Старая матрица Aptina MT9P01 имеет размер 1/2.5". Это считается большой матрицей. Но если учесть, что на этой площади находится 5 миллионов пикселей, то каждый пиксель получается не таким уж большим, всего 2.2 микрона. Большая матрица - но маленький пиксель. А если взять только активную зону матрицы 1920 х 1080, необходимую для формирования видеосигнала, то размер этой зоны окажется меньше 1/4". Маловато. И наоборот, на меньшей по размеру матрице 1/3" OV2710 находится всего 2.1 миллиона пикселей (напомним, этого достаточно для формирования кадра FullHD разрешения 1920 х 1080) и каждый пиксель получается довольно крупным - 3.0 микрона. И в матрице используется вся площадь.

Большая, но 5-ти мегапиксельная матрица использует для формирования видеосигнала только часть площади размером 1920х1080 пиксель.

3. Размер пиксела. Как уже писалось раньше, чем больше площадь поверхности пиксела, тем больше на него попадёт световых лучей. Значит матрица быстрее накопит электрический сигнал. Есть шанс уменьшить время экспозиции, тем самым понизить уровень шумов и эффект смазывания при недостаточной освещенности.

4. Чувствительность. Напрямую зависит от размера пиксела. Чем он больше, тем чувствительнее матрица. Как видно из таблицы, OV2710 имеет самый большой пиксель и самую большую чувствительность. AR0330 так же имеет чувствительность выше, чем у старой матрицы, хотя размер тот же - 2.2μm x 2.2μm. Но это достигнуто новыми технологиями - усовершенствованными микролинзами перед пикселами, новой системой съема заряда и другими технологиями.

5. Динамический диапазон и отношение сигнал/шум у всех трех матриц примерно одинаков.



Проведенные нами исследования и испытания показали, что новые матрицы OmniVision OV2710 и APTINA AR0330 имеют примерно одинаково хорошее качество записи в условиях недостаточной освещенности. OV2710 - за счёт большого по площади пиксела. AR0330 - за счёт использования новейших технологий. Но обе матрицы имеют неоспоримое преимущество перед старой 5-ти мегапиксельной матрицей APTINA MT9P01, которую до сих пор еще применяют большинство производителей автомобильных видеорегистраторов.

Следует учесть, что качество видеозаписи так же зависит от объектива, который установлен перед матрицей. Дешёвый объектив, пропускающий мало света, может запросто свести все преимущества хорошей матрицы на минимум. И наоборот, хороший светосильный объектив может значительно повысить качество видеоизображения в ночное время даже со старой матрицей.