Introducción
Los módulos de cámara digital en color Sony DFW-SX900 y DFW-X700 son dispositivos de alto rendimiento diseñados para aplicaciones de visión artificial, inspección industrial y procesamiento de imágenes. Ambos modelos utilizan sensores CCD de exploración progresiva con píxeles cuadrados y filtros de color primarios, lo que garantiza una excelente reproducción del color y elimina la necesidad de conversión de relación de aspecto. La interfaz IEEE 1394-1995 (FireWire) proporciona una transferencia de datos a 400 Mbps, permitiendo salidas de alta resolución a velocidades de cuadro variables.
Especificaciones principales
Modelo DFW-SX900
- Sensor: CCD de 1/2 tipo, exploración progresiva, aprox. 1,45 megapíxeles totales (1.434 H × 1.050 V).
- Píxeles efectivos: 1.392 H × 1.040 V.
- Resolución de salida máxima: 1.280 × 960 (SXGA) YUV 4:2:2 a 7,5 fps.
- Tamaño de célula: 4,65 µm × 4,65 µm.
Modelo DFW-X700
- Sensor: CCD de 1/2 tipo, exploración progresiva, aprox. 800 kilopíxeles totales (1.077 H × 788 V).
- Píxeles efectivos: 1.034 H × 779 V.
- Resolución de salida máxima: 1.024 × 768 (XGA) YUV 4:2:2 a 15 fps.
- Tamaño de célula: 6,25 µm × 6,25 µm.
Características comunes
- Interfaz IEEE 1394-1995, compatible con especificación IIDC 1.30.
- Montura C, distancia de brida 17,526 mm.
- Iluminación mínima: 20 lux (F1.4, ganancia 18 dB).
- Balance de blancos: Un pulsador, ATW, Manual, Preset (3.200 K / 5.600 K).
- Obturador: 2 s a 1/20.000 s, auto/manual.
- Ganancia: 0 a +18 dB, auto/manual.
- Disparador externo (TTL, polaridad negativa) y exposición prolongada.
- Escaneo parcial (Format_7) para reducir volumen de datos.
- Alimentación: DC +8 a +30 V (vía cable IEEE 1394), consumo 3,3 W (12 V).
- Temperatura de operación: -5 °C a +45 °C.
- Dimensiones: 55 × 50 × 110 mm, peso 250 g.
Conexión y componentes del sistema
El sistema incluye el módulo de cámara, cable IEEE 1394 de 6 pines (4,5 m), adaptador de tarjeta host opcional DFWA-400 y objetivos de montura C opcionales (J6×11 MACRO o 25MM HD LENS VF2509, ambos de Canon). Se recomienda un monitor de al menos 17 pulgadas con modo de visualización 1.280 × 1.024.
Nombres y funciones de las partes
- Montura del objetivo (C-mount): Para acoplar lentes estándar.
- Agujero de ajuste de distancia focal: Permite regular la distancia focal posterior con un destornillador.
- Lámpara piloto: Verde encendido = alimentación; naranja = transmisión isócrona activa.
- Orificio para trípode: Rosca 1/4"-20 UNC.
- Conector TRIG IN (4 pines): Entrada de disparador externo (TTL, negativo). Pin 3 = TRIG IN, Pin 2 = GND.
- Conector IEEE 1394 (6 pines): Conexión al equipo host.
Dimensiones
El cuerpo mide 55 mm (ancho) × 50 mm (alto) × 110 mm (fondo). Incluye roscas M3 (profundidad efectiva 5 mm) y 1/4"-20 UNC para montaje.
Ubicación de píxeles CCD
Ambos modelos ofrecen áreas de píxeles efectivos y de salida claramente definidas. El DFW-SX900 entrega 1.280 × 960 píxeles de salida desde un área efectiva de 1.392 × 1.040. El DFW-X700 entrega 1.024 × 768 desde 1.034 × 779 efectivos. Los tamaños de célula son 4,65 µm (SX900) y 6,25 µm (X700).
Características espectrales
Las curvas de respuesta espectral típicas muestran sensibilidad en el rango visible (aprox. 400-700 nm) con picos en azul, verde y rojo, optimizadas para reproducción de color natural.
Funciones de la cámara
Formatos de vídeo y tasas de cuadro
La cámara soporta múltiples formatos (Format_0, _1, _2) y modos de vídeo con resoluciones desde 160×120 hasta 1.600×1.200, en YUV 4:2:2, YUV 4:1:1, RGB y Mono8. Las tasas de cuadro varían: DFW-X700 hasta 15 fps en XGA; DFW-SX900 hasta 7,5 fps en SXGA. La velocidad de transferencia es 200 o 400 Mbps según formato.
Control de ganancia
Ajustable en 180 pasos (0 a +18 dB). Modo automático (AGC) adapta la ganancia a la exposición adecuada. Rango operativo 0 a +18 dB.
Obturador y exposición automática
Tiempo de exposición de 2 s a 1/20.000 s. Modo automático (CCD IRIS) ajusta exposición según la escena. Compensación de exposición (EV) de -1 a +0,5 EV cuando ganancia u obturador están en auto.
Brillo, Gamma, Nitidez
- Brillo: Ajuste de nivel negro (0-75, gamma ON).
- Gamma: OFF, ON (1) para gradación natural, ON (2) para rango dinámico amplio.
- Nitidez: Ajustable hasta >200% del valor de fábrica.
Balance de blancos y color
- Modos: Manual (2.400-10.000 K), Un pulsador, ATW (2.650-6.000 K).
- Temperatura de color: Presets 3.200 K y 5.600 K ajustan ganancias R/B.
- Matiz (Hue): ±15° respecto a vector de luminancia NTSC.
- Saturación: Hasta 150% del valor de fábrica.
Disparador externo y modos de operación
El modo Trigger Shutter permite captura sincronizada con señal externa (pulso TTL negativo ≥1 ms). Soporta modo normal, exposición prolongada y escaneo parcial. La cámara ignora disparos durante el período de prohibición (transferencia de datos). El intervalo mínimo entre disparos = tiempo de exposición + período de cuadro.
Escaneo parcial (Format_7)
Permite recortar región de interés (ROI) rectangular. Unidades mínimas: DFW-SX900 320×240; DFW-X700 512×192. La tasa de cuadro se mantiene igual que en modo normal.
Control de cámara y registros de estado (CSR)
La cámara se controla mediante registros CSR (Control and Status Register) basados en la especificación IIDC 1.30. Las direcciones base son F0F00000h (inicialización), F0F00600h-F0F00624h (transmisión isócrona, tasas, modos, canales, memoria) y F0F00800h-F0F0088Ch (funciones de imagen: brillo, exposición, nitidez, balance de blancos, matiz, saturación, gamma, obturador, ganancia, disparador, etc.).
Registros clave
- F0F00000h: Inicialización (reset a fábrica).
- F0F00600h: Tasa de cuadro actual (3,75 / 7,5 / 15 fps).
- F0F00604h: Modo de vídeo actual.
- F0F00608h: Formato de vídeo actual.
- F0F0060Ch: Canal isócrono y velocidad (200/400 Mbps).
- F0F00614h: Inicio/parada transmisión isócrona.
- F0F00618h: Guardar configuración en memoria (CH1/CH2).
- F0F0061Ch: One Shot (un solo cuadro).
- F0F00620h: Selección de canal de memoria (CH1/CH2/Fábrica).
- F0F00624h: Lectura de canal de memoria actual.
- F0F00800h: Brillo (nivel negro).
- F0F00804h: Compensación exposición automática.
- F0F00808h: Nitidez.
- F0F0080Ch: Balance de blancos (manual, un pulsador, ATW).
- F0F00810h: Matiz.
- F0F00814h: Saturación.
- F0F00818h: Gamma (OFF, ON1, ON2).
- F0F0081Ch: Obturador (manual, auto CCD IRIS, OFF).
- F0F00820h: Ganancia (manual, auto).
- F0F00830h: Disparador externo ON/OFF.
- F0F00834h: Modo disparador (Modo 0: exposición según shutter; Modo 1: exposición = ancho de pulso).
- F0F0088Ch: Filtro óptico (cancelado por balance de blancos).
Procedimiento de comando hasta visualización de imágenes
Para obtener vídeo: 1) Inicializar cámara (F0F00000h). 2) Configurar formato, modo, tasa, canal, velocidad (F0F00600h-60Ch). 3) Iniciar transmisión isócrona (F0F00614h = 80000000h). 4) Ajustar parámetros de imagen (F0F00800h-88Ch) según necesidad.
Adaptador de tarjeta host DFWA-400 (opcional)
Permite conectar la cámara a bus PCI para captura en PC. Incluye controlador y SDK para desarrollo.
