어두운 영역부터 밝은 영역까지, 깨끗한 이미지를 찍고 싶으신가요? 뷰웍스 151MP 카메라는 최고의 이미지 퀄리티와 OLED 패널 검사에 특화된 이미지 보정 기술을 가지고 있습니다. 이번 글에서는 이미지 퀄리티의 특징을 알려드립니다.
OLED 시장이 확대됨에 따라 좋은 품질의 이미지를 출력하는 카메라에 대한 니즈도 커지고 있습니다. 이런 시장의 요구에 발맞추어, 뷰웍스는 업계 최초로 BSI를 채택한 초고해상도 카메라 151MP 카메라를 출시했습니다.
| Specification | 101M | 151M |
| Resolution (H x V) | 11,648 x 8,742 | 14,192 x 10,640 |
| Sensor | Sony IMX461 | Sony IMX411 |
| Pixel Size | 3.76 um x 3.76 um | 3.76 um x 3.76 um |
| Dynamic Range | 78 dB | 78 dB |
| Max. Frame Rate | 8.71 fps (CXP) 8.1 fps (CL, 10tap) | 6.2 fps (CXP) 5.5 fps (CL, 10tap) |
| Cooling Performance | 15°C (Cooling model only) | 15°C (Cooling model only) |
| SNR (Signal to Noise Ratio) | 47 dB | 47 dB |
| Full Well Capacity | 50 Ke- | 50 Ke- |
| Dark Noise | 3.9 e- | 3.9 e- |
[ 101MP, 151MP 카메라 사양 ]
101MP, 151MP 카메라는 각각 기본 모델(VC 시리즈)과 쿨링 모델(VP 시리즈)로 출시되었으며, 두 모델은 동일한 이미지 품질을 가집니다. 151MP 카메라에 비해 101MP 모델은 해상도가 낮기 때문에 더 빠른 속도를 지원합니다. 두 모델 모두 Camera Link와 CoaXPress 인터페이스를 지원합니다.
기능, 인터페이스 별 101MP, 151MP 카메라 모델
| Cooling Function | Interface | Model |
| X | Camera Link | VC-101MC, VC-151MC |
| X | CoaXPress | VC-101MX, VC-151MX |
| O | Camera Link | VP-101MC, VP-151MC |
| O | CoaXPress | VP-101MX, VP-151MX |
OLED 패널의 결함을 검출하기 위해서는 무엇보다 카메라의 깨끗한 이미지 품질이 중요합니다. 151MP 카메라는 최고의 이미지 품질을 가진 카메라로, OLED 패널 검사에 적합합니다.
Special Point of 151MP
Point 1) 매우 어두운 영역부터 밝은 영역까지 깨끗하게 검출
OLED 디스플레이 패널 생산의 핵심은 유기화합물을 균일하게 증착시키는 것입니다. 특히 HD부터 4K와 8K UHD까지, 고해상도 OLED 디스플레이를 균일하게 증착시키는 것은 매우 어려운 작업입니다. 증착 중에 얼룩성 결함이 생길 수 있기 때문입니다.
그래서 얼룩 검출 및 보정은 디스플레이 생산성을 향상하는 핵심 작업 중 하나로 평가 받습니다. 하지만 일반적으로 얼룩성 결함은 검출이 어려우며, 특히 저조도에서 보이는 미세 얼룩은 주위 배경과 차이가 크지 않아, 식별하기가 더욱 어렵습니다. 얼룩성 결함을 검출하기 위해서는 다른 무엇보다 카메라의 이미지 품질이 중요합니다.
151MP 카메라는 두 가지 장점 ①넓은 다이나믹 레인지 (Wide Dynamic Range), ②낮은 다크 노이즈 (Low Dark Noise)을 가지고 있습니다. 덕분에, 어두운 영역에서부터 밝은 영역에서까지 타겟을 깨끗하게 검출해낼 수 있습니다.
Point 2) 넓은 다이내믹 레인지 (Wide Dynamic Range)
다이내믹 레인지(Dynamic Range)는 이미지 센서가 감지할 수 있는 빛의 범위를 의미합니다. 검출하고자 하는 디펙과 주변 노이즈의 이미지 레벨 차이가 미미한 경우, 다이내믹 레인지가 좁으면 디펙을 검출하기가 어렵습니다. 따라서 넓은 다이내믹 레인지는 저조도 환경에서의 Mura 검사에 필수적입니다.
* Mura: 무라, むら, 얼룩, 고르지 못함. 제작된 액정 패널의 화면 특성이 균일하지 않고 얼룩진 상태를 총칭
151MP 카메라의 다이내믹 레인지는 78dB로, 고해상도 센서 중 가장 넓은 성능을 제공합니다. 151MP 카메라가 넓은 다이내믹 레인지를 갖는 이유는 센서의 BSI 구조 때문입니다. BSI 구조란 이미지 센서가 빛을 더 많이 받아들일 수 있도록 칩을 뒤집어 놓아 포토다이오드를 상단에 위치시키는 것을 말합니다(아래 그림 참조). 이러한 구조 때문에 BSI 센서로 촬영한 이미지는 FSI 센서로 촬영한 이미지보다 훨씬 좋은 감도를 가집니다.
FSI 센서는 metal wiring이 포토다이오드 상단에 위치하는 구조여서 빛의 일부가 metal wiring에 반사되어 포토다이오드에 들어가지 못한다. 반면 BSI 센서는 포토다이오드가 metal wiring 상단에 위치하는 구조여서 대부분의 빛이 포토다이오드에 들어간다.
Point 2-1) 카메라 별 다이나믹 레인지 비교
이 카메라는 BSI 센서 특징을 100% 반영하도록 설계되었습니다. 29MP 센서와 비교하면 두드러지는 차이점을 확인할 수 있습다. 아래 그림은 Mura 검출을 위한 테스트 패턴입니다. 배경을 16레벨로 고정하고 패턴의 레벨을 17GL(배경 레벨+1GL)부터 76GL(배경 레벨+60GL)까지 점차적으로 증가시켰을 때, 어느 레벨의 패턴부터 검출 가능한지를 비교해보았습니다.
배경 레벨은 16GL이고 60개 패턴의 레벨은 17GL 부터 76GL까지이다. 배경과 레벨 차이가 작은 패턴일수록 검출이 어려울것이다. 어떤 레벨의 패턴부터 검출이 가능한지 확인하여 다이내믹 레인지를 비교한다.
29MP 카메라는 아래 그림처럼 10DN 차이까지 검출할 수 있습니다. 배경과의 레벨 차이가 10DN 이하인 경우는 검출이 어렵습니다. 그에반해 151MP 카메라는 전 영역에 가까운 패턴을 검출할 수 있다. 이는 29MP 카메라 대비 4배 이상의 다이내믹 레인지를 갖기 때문입니다.
29MP 카메라는 배경과 레벨 차이가 작은 영역은 검출이 어렵다. 반면 151MP 카메라는 배경과 레벨 차이가 작은 영역도 검출이 가능하다.
디스플레이 업계에서 Mura 검사는 일반적으로 저조도(약 16GL)부터 고조도(약 255GL) 범위에서 모두 이루어집니다. 16GL의 저조도 환경에서는 보통 CCD 센서의 64 db 다이내믹 레인지로는 Mura 검출이 어렵습니다. 하지만 151MP 카메라의 78 dB 다이내믹 레인지 성능을 활용하면 저조도에서도 미세한 레벨 차이의 Mura를 검출할 수 있습니다.
Point 3) 낮은 다크 노이즈 (Low Dark Noise)
저조도에서의 이미지 품질에 영향을 미치는 또 다른 지표는 다크 노이즈(Dark Noise)이다. 다크 노이즈는 빛이 없는 어두운 환경에서 이미지가 갖는 노이즈를 의미하는데, 다크 노이즈가 크면 저조도 환경에서 타겟을 검출하기가 어렵습니다.
뷰웍스 151MP 카메라는 노출 시간이 증가해도 다크 노이즈를 0.55DN (12bit 기준)으로 매우 낮게 유지하도록 설계되었습니다. 이는 저조도에서 검사를 수행하는 어플리케이션에 큰 장점이 될 수 있습니다.
29MP 카메라는 1ms 노출 시간에서 약 1.2DN 정도의 다크 노이즈를 가지며, 노출 시간이 증가할 수록 다크 노이즈도 증가한다. 101MP 카메라는 1ms 노출 시간에서 다크 노이즈가 거의 없고, 노출 시간이 증가해도 0.56 DN 정도의 낮은 다크 노이즈를 가진다.
뷰웍스 151MP 카메라는 다이내믹 레인지는 넓고, 다크 노이즈는 낮다는 특징을 가집니다. 이러한 특징 때문에 어두운 영역부터 밝은 영역까지 깨끗하게 검출할 수 있습니다.
Comments are closed.