Отечественные ПЗС-матрицы

[Pyhesty]

Посмотрел сайт

Прецизионные малокадровые ПЗС камеры

Модель камеры S1C075 S1C077 S1C079
Тип ПЗС ISD-075AP ISD-077AP ISD-079AP
Архитектура ПЗС SFF SFF FT
Число элементов ПЗС 1225?1300 1040?1160 578?578
Размеры элемента 14?14 мкм 16?16 мкм 22?22 мкм
Размер изображения 17,15?17,15 мм 16,6?18,6 мм 12,7?12,7 мм
Частота кадров (макс.) 3 Гц 4 Гц 12 Гц
Зарядовая ёмкость ПЗС 140 кe- 180 кe- 250 кe-
Режимы опроса ПЗС Быстрый режим - скорость считывания 5 MГц
Точный режим - скорость считывания 1 MГц  
Шум считывания, rms Быстрый режим: 20...40 e–
Точный режим: 10...15 e–  
Спектральный диапазон ПЗС 200...1000 нм
Неравномерность чувствительности, rms 1,5...3,0 %
Средний темновой ток при tПЗС -35oC <1...5 e–/элемент/сек

и это как бы прецизионные камеры
1. Параметры вообще не ахти какие, в плюсе только большая зарядовая емкость
2. Вообще нормальных параметром матрицы и нет. Например,
квантовая эффективность?
3. Неравномерность чувствительности дикая(
4. И вообще матрица не наша.
5. Что за левое разрешение...

Я на сайте не нашел ни одной камеры на нашей ПЗС.
А так производитель каких-то ширпотребов, никакого
впечатления не произвел. В нашем городе на 250т жителей
целых 5 ОКБ, которые камеры разрабатывают, в том числе и
на отечественных ПЗС, так что "Силар" не впечатлил.
Нужны камеры на 16-81Мпиксел, со скоростью выноса
не меньше 10Гц могете?
Или линейки 2048 элементов со скоростью сканирования
20-40кГц? могете? Естественно с приемлимыми параметрами.

В свое время была возможность поговорить с очень хорошим разработчиком из "Лэптона". Он рассказывал, что работал со
всеми матрицами, в том числе и Электроновскими, потом, когда
уже нужно было получать максимальные параметры перешел исключительно на соньковские матрицы. Хотя он утверждал, что
ПЗС это не самое главное, очень важна после обработка сигнала,
и даже с ПЗС Электрона он бы вытянул максимальные характеристики.
 Так вот, для камер, которые были установлены на спутниках ДЗЗ и
о некоторых телескопах, он получал шум (после всей обработки) не больше 7 электрон. При этом практически нулевую корреляцию между
элементами матрицы.  Я видел работу камер этого человека. Впечатляет. Не скажу, что на максимуме усиления, но уровень
элемента при 10 бит преобразовании от кадра к кадру стоит.... (и это при частоте выноса 30МГц с матрицы 2048х2048) изредка меняется последний бит на границе яркости. Измерения
этих камер мне производить не приходилось, но параметры должны
были быть приличные.

  Попробовал найти информацию по ПЗС выпускаемым Электроном
информации ноль. Нужна нормальная дока, причем сделайте её намного лучше, чем у Кодека, где только 60 страниц общего базара, правда на первых парах достаточного, но почти со всеми характеристиками. Выпустите полную доку страниц так на 200-300.
Что бы было удобно читать и работать с ними, и люди к вам потянутся. Так что параметры наших ПЗС в студию (то есть ссылки) пожалуйста.
причем ссылки на полноценные pdf.

[пежмарь]

в лептоне знатные фантазеры конечно, из кадровой матрицы Сони  ВЗН делают

[Pyhesty]

в лептоне знатные фантазеры конечно, из кадровой матрицы Сони  ВЗН делают

 Та камера, с которой мне удалось поработать была на матрице Kodak-4021, 4МPx.
  Хотя я не однократно слышал, что они изготавливали измерительные
матрицы на ТВ соньковских ПЗС, я, например, к этому отношусь отрицательно.  Измерительная матрица должна иметь
вменяемое количество элементов и быть специально для
этого предназначена: читай для измерений.
  Кстати не в курсе, как они меняли режим работы ПЗС? и получали
ВЗН?

[пежмарь]

Я не вникал. Наверняка известным методом - через задницу. Мне кажется просто частоту опроса увеличивали для фрагментов матрицы а суммировали уже после АЦП.

[Владимир Коссов]

Посмотрел сайт
...........
и это как бы прецизионные камеры
1. Параметры вообще не ахти какие, в плюсе только большая зарядовая емкость
2. Вообще нормальных параметром матрицы и нет. Например,
квантовая эффективность?
3. Неравномерность чувствительности дикая(
4. И вообще матрица не наша.
5. Что за левое разрешение...

Я на сайте не нашел ни одной камеры на нашей ПЗС.
А так производитель каких-то ширпотребов, никакого
впечатления не произвел. В нашем городе на 250т жителей
целых 5 ОКБ, которые камеры разрабатывают, в том числе и
на отечественных ПЗС, так что "Силар" не впечатлил.
Нужны камеры на 16-81Мпиксел, со скоростью выноса
не меньше 10Гц могете?
Или линейки 2048 элементов со скоростью сканирования
20-40кГц? могете? Естественно с приемлимыми параметрами.

В свое время была возможность поговорить с очень хорошим разработчиком из "Лэптона". Он рассказывал, что работал со
всеми матрицами, в том числе и Электроновскими, потом, когда
уже нужно было получать максимальные параметры перешел исключительно на соньковские матрицы. Хотя он утверждал, что
ПЗС это не самое главное, очень важна после обработка сигнала,
и даже с ПЗС Электрона он бы вытянул максимальные характеристики.
 Так вот, для камер, которые были установлены на спутниках ДЗЗ и
о некоторых телескопах, он получал шум (после всей обработки) не больше 7 электрон. При этом практически нулевую корреляцию между
элементами матрицы.  Я видел работу камер этого человека. Впечатляет. Не скажу, что на максимуме усиления, но уровень
элемента при 10 бит преобразовании от кадра к кадру стоит.... (и это при частоте выноса 30МГц с матрицы 2048х2048) изредка меняется последний бит на границе яркости. Измерения
этих камер мне производить не приходилось, но параметры должны
были быть приличные.

  Попробовал найти информацию по ПЗС выпускаемым Электроном
информации ноль. Нужна нормальная дока, причем сделайте её намного лучше, чем у Кодека, где только 60 страниц общего базара, правда на первых парах достаточного, но почти со всеми характеристиками. Выпустите полную доку страниц так на 200-300.
Что бы было удобно читать и работать с ними, и люди к вам потянутся. Так что параметры наших ПЗС в студию (то есть ссылки) пожалуйста.
причем ссылки на полноценные pdf.

Камеры "Силара" - это не бытовуха, а все-таки прецизионные камеры. Модель S1C - это уже далеко не новая разработка, посмотрите-ка лучше на сайте модель S3C - на нее ставятся 14- и 16-разрядные АЦП, шум считывания 7-9 эл-н. Мы уже продаем эту модель.
Вообще говоря, вопросы по камерам - это не ко мне, спросите лучше разработчика - Владимира Ривкинда. Его контактные данные есть на сайте "Силара" (www.silar.ru).

Еще раз повторяю, что камеры "Силара" делаются на ПЗС нашего собственного производства (с 1998 г по 2007 г. "Электрон-Оптроник", а  с  2008 г. - НПП "Элар"). То, что аббревиатуры в названии приборов латинские - это сделано сознательно, так как значительная доля приборов предназначена для продажи за рубеж.

Особо хочу подчеркнуть, что и камеры "Силара" и ПЗС "Элара" - это НЕ ЭЛЕКТРОНОВСКАЯ ПРОДУКЦИЯ. У нас и проектировщики приборов, и производственная база - ОТДЕЛЬНЫЕ. Не путайте, пожалуйста. Это во мне говорит не оскорбленная гордость, дело в том, что, как бы это сказать, продукт сильно отличается.

То, что Вы говорите о камере от "Лептона" - очень хорошо, но недостаточно информативно.
Надо бы указать все-таки уровень сигнала и общий уровень шума (в электронах), тогда можно будет оценить вклад фотонного шума и шума считывания.

То, что Вы пишете об отсутствии информации о наших прибрах - справедливый упрек. Будем исправляться.
Как я писал, сайт "Элара" сейчас только создается, если успеем, откроем его уже к концу этой недели.
Поначалу он не будет достаточно полным, но постепенно будем наполнять его информацией.
Адрес сайта будет такой: www.npp-elar.ru.
Для начала пошлю Вам в ЛС техническую информацию по одному из типов наших матриц - форматом 1040 х 1160.
Если кому то еще интересно, спрашивайте, вышлем и вам (или же следите за появлением сайта).

У кого есть вопросы по матрицам ВЗН - пишите, я скажу, с кем из разработчиков связаться.

P.S. Извините, я убрал из текста ранее приведенный адрес электронной почты, чтобы предотвратить распространение спама.
Контактные данные всех наших основных разработчиков выложены на сайте www.silar.ru.

[пежмарь]

Расскажите, такая дряблая и уродливая картинка на Рсеурсе-ДК, это косяк ваших мтариц (маленькая яма, низкий КЭД и шумы) или всё интеграторы ситемотехники обвязки нагадили ?

[Pyhesty]

как я понял в свое время со слов разработчика (давно к сожалению это было),они изменяют сигналы на входе матрицы, что бы получить
другой режим работы, не сертифицированный, но опять же со слов разработчика - это же ПЗС, понимая принцип их работы, можно
на любой матрице, получать любые возможные режимы.
ВЗН как я понимаю режим, когда предположим есть движущееся изображение, например под спутником, если скорость выноса и поворот матрицы засинхронизировать с движенимем спутника, то тогда величина времени накопления возрастет в количество раз равное количеству строк.
Изображение будет смещаться вместе с переносом строк на ПЗС.
 Преимущества пониженная скорость выноса, не нужно производить сброса матрицы, и вынос происходит непрерывно - мы получаем сразу же полосу поверхности проходящей под спутником.
Хотя обычно для получения подобных разверток используют линейки,
но  и в применении подобных решений видимо есть свои преимущества.

Я не вникал. Наверняка известным методом - через задницу. Мне кажется просто частоту опроса увеличивали для фрагментов матрицы а суммировали уже после АЦП.

[Pyhesty]

У кого есть вопросы по матрицам ВЗН - пишите, я скажу, с кем из разработчиков связаться.

Владимир
1. Как я уже сказал я не обладаю большей информацие о камерах
"Лептона", но у меня сложилось мнение, что они предпринимают усилия
для производства уникальных камер, и именно их камеры были установлены на нескольких спутниках и телескопах.
Могу дать чуть большую информацию, если она что-то сможет дать, лично мне её пересчитывать очень лень пересчитывать  в другие цифры.
Та камера, с которой мне довелось работать при максимальной для неё экспозиции 20мс от объектива светосилой 1.4, давала устойчивое обнаружение (то есть соотношение сигнал, шум было выше 3) глазом звезды 7з.в., хотя я лично не видел ни дробового, ни какого-либо еще шума. без охлаждения (я бы даже сказал, что камера на ощупь имела т>36C). Но это было выполненная часть ТЗ, а не максимальные характеристики.  Я вообще-то занимаюсь в основном регистрацией информации, по этому о параметрах измерительных ПЗС мне сложно судить. Еще раз говорю, что я не собираюсь сравнивать камеры двух фирм не имея объективной информации, а просто привожу некоторые общие известные данные.
2. Чем обусловленно такое странное разрешение 1040 х 1160? это с учетом не видимых и затемненных строк и элементов? Мне как регистратору удобнее работать с числами кратными степени двойки, 1024 на 1024, например. А в измерительную систему лучше всего ставить матрицы с одинаковым количеством элементов по строке и слобце, что бы не думать где верх где низ, которые при чем в работе могут менятся.
3.  Гугл про ваши матрицы с названием на латинском языке ничего не знает :-(
4. Ну и про матрицы, я жду информации. Пока мне на ЛС ничего не поступило. Я вам отправил свой электронный адрес, можете связаться через него. Очень буду рад любой информации по вашим ПЗС матрицам и линейкам.
 Я, например, всеми руками за возрождение ПЗС и микроэлектроники в России, но нужно больше по ним информации и они должны быть
просты в схемо технике (а не требовать 12-15 многополярных напряжений).

[Владимир Коссов]

как я понял в свое время со слов разработчика (давно к сожалению это было),они изменяют сигналы на входе матрицы, что бы получить
другой режим работы, не сертифицированный, но опять же со слов разработчика - это же ПЗС, понимая принцип их работы, можно
на любой матрице, получать любые возможные режимы.
ВЗН как я понимаю режим, когда предположим есть движущееся изображение, например под спутником, если скорость выноса и поворот матрицы засинхронизировать с движенимем спутника, то тогда величина времени накопления возрастет в количество раз равное количеству строк.
Изображение будет смещаться вместе с переносом строк на ПЗС.
Преимущества пониженная скорость выноса, не нужно производить сброса матрицы, и вынос происходит непрерывно - мы получаем сразу же полосу поверхности проходящей под спутником.
Хотя обычно для получения подобных разверток используют линейки,
но  и в применении подобных решений видимо есть свои преимущества.

Я не вникал. Наверняка известным методом - через задницу. Мне кажется просто частоту опроса увеличивали для фрагментов матрицы а суммировали уже после АЦП.

Основное преимущество в следующем.
Сравним линейку и матрицу ВЗН с N строками накопления.
Допустим для простоты, что апертура фоточувствительного элемента в направлениии сканирования одинакова для линейки и матрицы (это вполне правдоподобное предположение).
Тогда сигнал для матрицы ВЗН возрастет в N раз по сравнению с линейкой, а шум - в корень из N (так как это чисто фотонный шум, остальными шумами - шумом считывания, переноса заряда и темнового тока можно пренебречь).
Таким образом, отношение сигнал шум возрастает в корень из N раз.
Здесь следует соблюдать разумную меру, т.к. при слишком большом числе строк (шагов накопления) ячейки ПЗС переполнятся.
Поэтому обычно матрицы ВЗН для систем ДЗЗ делают секционированными (например, 5 секций с числом строк 8, 16, 32, 64 и 128). В зависмости от текущего уровня сигнала можно выбирать оптимальное число шагов накопления.

[Владимир Коссов]

2. Чем обусловленно такое странное разрешение 1040 х 1160? это с учетом не видимых и затемненных строк и элементов? Мне как регистратору удобнее работать с числами кратными степени двойки, 1024 на 1024, например. А в измерительную систему лучше всего ставить матрицы с одинаковым количеством элементов по строке и слобце, что бы не думать где верх где низ, которые при чем в работе могут менятся.

Причина чисто историческая.
Прототип данной матрицы разрабатывался, если мне память не изменяет,  где-то году в 1989-м.
А еще до этого у нас широко шла матрица ТВ формата: 520 по горизонтали на 580 по вертикали.
И вот, когда встал вопрос о проектировании большой матрицы (да, такая матрица в те времена считалась довольно большой даже на Западе) решили просто удвоить количество элементов по горизонтали и вертикали.
Сейчас такой выбор кажется очень странным, но в те времена применялось в основном  еще аналоговое считывание, и возможность влезть в ТВ формат путем бинирования 2х2 элемента казалась преимуществом...
А дальше уже наши заказчики привыкли к этому формату, разработали на этой матрице ряд систем и не хотели никаких перемен.
Так что и последующие модернизации этой матрицы сохранили этот немного странный формат.

[Pyhesty]

Владимир, спасибо за информацию.
PS: совсем забыл про корень из N ;-)

[Владимир Коссов]

Расскажите, такая дряблая и уродливая картинка на Рсеурсе-ДК, это косяк ваших мтариц (маленькая яма, низкий КЭД и шумы) или всё интеграторы ситемотехники обвязки нагадили ?

Уважаемый Пежмарь, если у Вас есть реальный интерес к нашим ПЗС для ДЗЗ, пожалуйста, обращайтесь напрямую к нашему ведущему разработчику - Четвергову Михаилу Владимировичу, нач. лаб., тел. (812)552-5754.
Он пообещал дать всю возможную информацию.

[пежмарь]

Самое ценное в ваших матрицах - большой пиксель с хорошей ямой. Не мельчите ! Делайте хорошие сверхбольшие матрицы !
А то тут любителей пикселей типа 2-3 мкм развелось немерянно.

[Владимир Коссов]

Самое ценное в ваших матрицах - большой пиксель с хорошей ямой. Не мельчите ! Делайте хорошие сверхбольшие матрицы !
А то тут любителей пикселей типа 2-3 мкм развелось немерянно.

1). Да, разумеется, Вы правы.
Я, наверное, выскажу достаточно банальную вещь - есть большая разница между двумя типами  ПЗС:
- для "бытовых" применений (фотоаппараты, камкодеры, видеокамеры, веб-камеры, и т.д.);
- для специальных и научных применений.

В первом случае "драйвер" технических характеристик - это стремление к низкой цене. Отсюда неуемное желание втиснуть в чип маленькой площади как можно больше пикселов.
Понятно, что рядовому потребителю надо дать один-единственный понятный ему параметр, который оправдывал бы в его собственных глазах то количество баксов, с которым он готов расстаться при покупке своей "мыльницы". Число мегапикселов - это тот самый понятный потребителю параметр. При этом производители неизбежно жертвуют чувствительностью и динамическим диапазоном.
Я сам столкнулся с этим, когда покупал цифровой аппарат. Практически невозможно вытянуть из продавцов и производителей, матрицу какого формата (площади) они используют, дают только количество Mpix.

Во втором случае (специальные применения, как например, матрицы
для ДЗЗ) - "драйвер" технических характеристик совершенно другой. Тут нужно вытянуть максимальную чувствительность, макс. динамический диапазон, да и просто нужно в ряде случаев иметь матрицы большой площади для покрытия фокальной плоскости телескопа.

2). Я все-таки считаю, что главное наше преимущество - даже не большая ячейка, а то, что мы делаем ЗАКАЗНЫЕ матрицы.
Под заказ может быть спроектировано все, что угодно: формат матрицы (число элементов по горизонтали и вертикали), размер пиксела, секционирование матрицы (число секций ВЗН и число элементов в каждой из секций).
Где-то в этом форуме было высказано мнение, что если знать принципы работы ПЗС, то из любого прибора можно вытащить все, что угодно.
Позвольте не согласиться.
В качестве примера: обычные матрицы имеют одну, реже две секции (чаще всего - квадратного формата). И хоть ты на уши встань, не получишь необходимого для ВЗН секционирования на 5-6 секций с разным количеством строк (id est, шагов накопления).

[Chilik]

... главное наше преимущество - даже не большая ячейка, а то, что мы делаем ЗАКАЗНЫЕ матрицы...

Владимир, а можно ли где-нибудь раздобыть подробности об этих матрицах и изделиях? Потому как сайт фирмы оставляет весьма грустное ощущение. Перечислены ровно те же камеры, по поводу которых я с г-ном Долиненко переписывался где-то в районе 2001 года, а то и раньше (остались какие-то файлики на РС с тех времён). Собственно, меня интересуют немного другие приложения. Нужна короткая экспозиция, 10 мкс и лучше. То есть что-то типа interline transfer. Интересны варианты с лавинным усилением, если таковые имеются. Совсем интересно скоростное кино (типа того, что делает Prinston Scientific Instruments - пара десятков кадров с интервалом от 1 мкс, они к каждой ячейке матрицы подшили короткую ПЗС-линейку, которая используется как промежуточный буфер). Короче, чем порадовать можете и по каким ценам? Можео в личку, ибо тут, видимо, офтопик.

[Владимир Коссов]

Владимир, а можно ли где-нибудь раздобыть подробности об этих матрицах и изделиях? Потому как сайт фирмы оставляет весьма грустное ощущение. Перечислены ровно те же камеры, по поводу которых я с г-ном Долиненко переписывался где-то в районе 2001 года, а то и раньше (остались какие-то файлики на РС с тех времён). Собственно, меня интересуют немного другие приложения. Нужна короткая экспозиция, 10 мкс и лучше. То есть что-то типа interline transfer. Интересны варианты с лавинным усилением, если таковые имеются. Совсем интересно скоростное кино (типа того, что делает Prinston Scientific Instruments - пара десятков кадров с интервалом от 1 мкс, они к каждой ячейке матрицы подшили короткую ПЗС-линейку, которая используется как промежуточный буфер). Короче, чем порадовать можете и по каким ценам? Можео в личку, ибо тут, видимо, офтопик.

Действительно, наши обсуждения матриц ПЗС в этой ветке, очевидно, офтопик.  
Если бы оказалось, что есть достаточный интерес к теме "ПЗС в космосе", в частности применительно к ДЗЗ, может, стоило бы открыть отдельную тему?

Еще раз соглашусь с тем, что с рекламой на нашей фирме дело плохо. Постараюсь сделать все от меня зависящее, чтобы дело поправить.
По конкретным приложениям, о которых Вы спрашиваете, у нас сейчас ничего нет.
В частности, отсутствуют матрицы с межстрочным переносом (interline transfer).

А вот то, что имеется - ряд матриц различных типоразмеров:
- с кадровым переносом (frame transfer),
- полнокадровых (full frame),
- матриц ВЗН (time delay and integration, TDI).
Имеющиеся матрицы имеют различный формат - от 512х512 элементов до 2300х2225, с размером пиксела от 6х6 до 20х20 мкм.

В целом основные параметры матриц (такие как квантовая эффективность, темновой ток, неравномерность чувствительности, неэффективность переноса, допустимое количество дефектов), ИМХО,  близки к среднему европейскому уровню (примерно, как у английской e2v Technologies и у французского Atmel; правда, у них есть матрицы гораздо большего размера).
Лучшие в мире матрицы для специальных и научных применений, по-моему, делает Kodak. Также хороши приборы от Dalsa (Канада).
В общем, вот что получается в сухом остатке.
Приборы по параметрам, в общем, средние (но такие добротные середнячки), к тому же с довольно ограниченным ассортиментом.
В плюсах то, что приборы отечественные, поставляются с прохождением всех необходимых испытаний, к тому же разрабатываются по ТЗ заказчика.
Для сравнения, а вы попробуйте заказать приборы TDI, например, на том же Кодаке или Далсе. Я практически уверен, что ничего у вас не получится.
Я надеюсь, что все, что я тут написал, не будет расценено как реклама (писал, как мне кажется, честно).
Интересно было бы услышать мнения пользователей по этому поводу (в том числе, и нелицеприятные).
Но я думаю, что для обсуждения по существу стоит подождать открытия сайта "Элара", где мы будут размещены описания приборов.

[Garrik]

Владимир Коссов пишет:
 

Лучшие в мире матрицы для специальных и научных применений, по-моему, делает Kodak.

Насколько я себе представляю, лучшие матрицы для научных применений делают Fairchild Imaging и E2V. Просто Кодак делает более дешевые матрицы, в силу чего они и пользуется бОльшей популярнсотью. Я сам покупаю камеры именно с Кодаком, но не от хорошей жизни. С моей точки зрения, основными недостатками матриц и камер "Электрон-Оптроникс" являются не слишком большая (по нынешним временам) площадь ПЗС-кристалла, не очень качественная электроника камеры, и достатчно высокая цена.

[carlos]

Приходилось слышать мнение, будто продукция Силара и Оптроника - это по сути своей разработки ОПТЭКСа... Интересно - есть в этом доля истины?

[Pavel Anisimov]

Самое ценное в ваших матрицах - большой пиксель с хорошей ямой. Не мельчите ! Делайте хорошие сверхбольшие матрицы !
А то тут любителей пикселей типа 2-3 мкм развелось немерянно.

Пежмарь, в порядке оффтопа, а Вы, часом, случайно не Вася Батарейкин со Старлаба?  

[Владимир Коссов]

Приходилось слышать мнение, будто продукция Силара и Оптроника - это по сути своей разработки ОПТЭКСа... Интересно - есть в этом доля истины?

Никакой доли истины я в этом не вижу.
Продукция "Электрон-Оптроника" и "Силара" - это абсолютно самостоятельные разработки.

"Электрон-Оптроник" - фирма, производящая матричные ФПЗС.
"Силар" - разработчик и производитель цифровых систем регистрации изображений (несколько упрощая, можно сказать: "цифровых телевизионных камер").
При этом "Силар" разрабатывает системы, главным образом, на матрицах производства "Электрон-Оптроника", хотя, если это необходимо, может делать системы и на импортных матрицах.

При этом обе фирмы - "Электрон-Оптроник" и "Силар" - тесно интегрированы друг с другом.

"Оптэкс" может выполнять интеграцию продукции "Электрон-Оптроника" в свои системы.
Если вас интресуют какие-то подробности, можете написать мне в личку.