חיישני ראייה מבוססי אירועים: מה יש בקטלוג ומה שווה לדעת לפני שמתכננים סביבם

כל חיישן תמונה שאתם מכירים עובד באותו עיקרון: הוא קורא את כל המטריצה במרווחים קבועים שנקבעים לפי קצב הפריימים, ומוציא תמונה שלמה בכל פעם. חיישן ראייה מבוסס אירועים, המכונה EVS, עובד אחרת לגמרי.

לפי Sony, החיישן מזהה שינויי בהירות שכל פיקסל חש באופן אסינכרוני, ומוציא רק את נתוני ההפרש בשילוב עם מידע הקואורדינטה והזמן. אין פריימים. יש זרם אירועים.

הרכיבים האלה כבר לא ניסוי מעבדה. יש להם מספרי דגם, גיליונות מפרט ואריזות מוגדרות, והם משמשים במערכות אמיתיות. Sony מציינת שחיישן IMX636 שימש במערכת האוטונומית Ace, מערכת שמשחקת טניס שולחן ותוארה בכתב העת Nature, לצד חיישן גלובל שאטר מסוג IMX273.

ארבעה דגמים אצל Sony, ופער אחד שקל לפספס

קו המוצרים של Sony כולל את IMX636 ו-IMX646 ברזולוציה של 1280 על 720 פיקסלים, ואת IMX637 ו-IMX647 ברזולוציה של 640 על 512. כל הארבעה חולקים גודל תא של 4.86 על 4.86 מיקרומטר, מסנן צבע שחור לבן ואריזת LGA קרמית בממדים חיצוניים של 13 על 13 מ"מ. קצב האירועים המרבי בכולם הוא 1.06 Geps, כלומר מיליארד אירועים בשנייה ומעלה.

עד כאן נראה שההבדל היחיד הוא הרזולוציה. הוא לא.

לפי טבלת המפרטים של Sony, ה-IMX636 וה-IMX637 מספקים טווח דינמי של 86 dB ומעלה בתחום של 5 עד 100,000 lux, עם השהיה נמוכה מ-100 מיקרושניות ב-1 klux. ה-IMX646 וה-IMX647 מספקים טווח דינמי של 110 dB ומעלה בתחום של 0.3 עד 100,000 lux, אבל ההשהיה שלהם ב-1 klux היא פחות מ-800 מיקרושניות.

במילים אחרות, שני הדגמים המאוחרים רואים טוב יותר בתאורה נמוכה בהרבה, ומשלמים על כך בהשהיה גבוהה פי שמונה בערך באותם תנאי תאורה. זו החלטת תכנון ולא שדרוג. שווה גם לשים לב שהפער בין הקבוצות אינו קבוע ותלוי במצב הקריאה. בקריאה מדוללת ההשהיה של דגמי 636 ו-637 עולה לפחות מ-220 מיקרושניות ב-1 klux, בעוד שבדגמי 646 ו-647 שני מצבי הקריאה נותרים על פחות מ-800. אם אתם מנטרים רעידות במהירות גבוהה, ההשהיה קריטית. אם אתם מנטרים סצנה חשוכה, הטווח הדינמי קריטי.

שאר המפרט משותף. אספקת המתח מפוצלת לשלוש מסילות: 3.0 V אנלוגי, 1.1 V דיגיטלי ו-1.8 V לממשק. הקלט הוא I2C בקצב 400 kHz או 1 MHz וכן SPI בארבעה חוטים. הפלט הוא MIPI D-PHY בשני נתיבים בקצב 1.5 Gbps לנתיב, או SLVS בארבעה נתיבים בקצב 800 Mbps לנתיב. בכל הדגמים קיימות פונקציות עיבוד אירועים מובנות: מסנן הבהוב, מסנן אירועים ובקרת קצב אירועים.

האופציה למערכות משובצות

אם אתם עובדים על מוצר סוללה, האריזה של 13 על 13 מ"מ ושלוש מסילות המתח עשויות להקשות על התכנון. Prophesee מציעה לשם כך את GenX320.

לפי Prophesee, מדובר בחיישן ברזולוציה של 320 על 320 עם פיקסל של 6.3 מיקרומטר בפורמט אופטי של חמישית אינץ' ובמארז של 3 על 4 מ"מ. ההשהיה היא פחות מ-150 מיקרושניות ב-1,000 lux ופחות מ-1,000 מיקרושניות ב-5 lux, וסף הניגודיות הנומינלי עומד על 25 אחוז. Sony נוקבת באותו ערך לדגמים שלה ומציינת אותו כערך ln, ולכן השוואה ישירה בין היצרנים דורשת אימות של הגדרת המדידה. החברה מציינת מצב הספק נמוך במיוחד שיורד עד 36 מיקרוואט.

החיישן כולל צינור עיבוד אירועים מובנה עם חותמות זמן, מסנן הבהוב, בקר קצב אירועים ומסנן ניגודיות מרחבי זמני שמסיר אירועים עודפים. הפלט מסופק דרך MIPI או CPI. קיימות ערכות פיתוח לפלטפורמת STM32 ולמחשב Raspberry Pi 5 דרך ממשק MIPI CSI-2.

שתי הערות על המספרים. ראשית, בעמודי המוצר של Prophesee מופיע הטווח הדינמי בשני ניסוחים שונים, במקום אחד מעל 120 dB ובמקום אחר מעל 140 dB. אם המספר הזה קריטי לכם, בקשו אישור מהיצרן. שנית, במסמך המוצר של Prophesee מופיעה הבהרה חשובה לפיה נתוני ההספק מתייחסים לחיישן ולא להספק המערכת, ושהמערכת המודגמת מוסיפה צריכה משלה.

מה לבדוק לפני שמכניסים את זה לתכנון

ראשית, וזה העיקר, אלה אינם רכיבים אלקטרוניים חליפיים למצלמה. הפלט אינו תמונה אלא זרם אירועים, ולכן כל צינור העיבוד שלכם משתנה. Sony מציינת שחבילת התוכנה Metavision Intelligence Suite של Prophesee, שמותאמת לביצועי החיישן, זמינה מ-Prophesee כחלק משיתוף הפעולה בין החברות.

שנית, בדקו את תנאי התאורה בפועל. כל מספרי ההשהיה והטווח הדינמי במפרט נקובים ביחס לרמת תאורה מסוימת, ובתאורה נמוכה ההשהיה יכולה לגדול משמעותית. Sony מציינת גם בהערת שוליים שרמת 5 lux היא תנאי התאורה המינימלי שמבטיח את מאפייני הצילום בדגמי 636 ו-637.

שלישית, תכננו סביב קצב האירועים ולא רק סביב הרזולוציה. כמות הנתונים בזרם אירועים תלויה בסצנה. סצנה סטטית מייצרת מעט אירועים וסצנה רועשת מייצרת הרבה. לא במקרה כל החיישנים כאן כוללים בקר קצב אירועים.

רביעית, שימו לב שכל הדגמים הם שחור לבן. אין כאן מסנן צבע, ולכן יישום שדורש מידע צבעוני יזדקק לחיישן נוסף.

לסיכום:

• חיישן EVS מוציא רק נתוני הפרש עם קואורדינטה וחותמת זמן, במקום תמונה מלאה בקצב פריימים קבוע.
• Sony מציעה ארבעה דגמים: IMX636 ו-IMX646 ברזולוציה 1280 על 720, ו-IMX637 ו-IMX647 ברזולוציה 640 על 512.
• ההבדל המהותי אינו הרזולוציה אלא היחס בין טווח דינמי להשהיה. דגמי 646 ו-647 מגיעים ל-110 dB מ-0.3 lux בהשהיה גבוהה יותר, ודגמי 636 ו-637 מגיעים ל-86 dB מ-5 lux בהשהיה נמוכה יותר.
• כל הארבעה באריזת LGA קרמית של 13 על 13 מ"מ ובקצב אירועים מרבי של 1.06 Geps.
• GenX320 של Prophesee מיועד למערכות משובצות: 320 על 320 במארז של 3 על 4 מ"מ, עם מצב הספק שיורד עד 36 מיקרוואט.
• המעבר לחיישן EVS הוא שינוי תכנון של כל צינור העיבוד ולא החלפת רכיב.

כל הנתונים כאן לקוחים מטבלאות המפרט של Sony ומדפי המוצר של Prophesee נכון לאוגוסט 2026, ובחלק מהמקרים היצרנים עצמם מציגים ניסוחים לא עקביים. גיליון נתונים מלא מתקבל מהיצרן לפי בקשה. אם אתם רוצים לראות אילו ספקים מחזיקים דגם מסוים, באילו כמויות ובאילו מדרגות מחיר, אפשר לחפש אותו ב-ChipIL.