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传感器 速度比 全传感器读出速度表格分享,看看堆栈部分堆栈到底有多强?

发布时间:2024-10-11 07:10:52

全传感器读出速度表格分享,看看堆栈部分堆栈到底有多强?

最近,DPReview论坛用户“horshack” (Adam)发布了尼康Z6III的传感器读出数据,并在GitHub上做了一个众包项目,测试收录各种相机传感器的读出速度。在这个读出速度的表格中,几乎囊括了目前绝大部分相机的传感器。今天我们就根据这个表格聊一聊传感器相关的一些内容。

堆栈式与背照式的速度差距

在这个表格里,有那么几款相机刚好使用的是相同像素数的比较传统的背照式CMOS传感器和读出速度快很多堆栈式CMOS传感器。

其中差距较小的有两组,分别是奥林巴斯EM5M3的16.16ms/奥之心OM-1的7.98ms,佳能EOS R6 II的14.73ms/佳能EOS R3的4.79ms。这两组的电子快门速度都是依靠12bit色深获得的更快读取速度,导致差距并没有特别夸张。

但如果都是“正经”输出14bit色深的话,那么差距就会比较夸张了。比如尼康Z7II的65ms要比Z8的3.73ms差了近18倍,索尼的Alpha 7 III也比Alpha 9差了近10倍。至于更早期的机型,那就更加离谱了,比如中画幅5000万像素那款IMX161,接近300ms的读出速度也是相当令人惊讶。

部分堆栈式疗效如何?

其实大家更关注的还是部分堆栈式CMOS的性能,到底是“提升有限”还是“接近堆栈式”,显然这个表格给出了比较明确的结论。

同样是2400万像素的尼康Z6II、Z6III和索尼Alpha 9,它们的传感器读出速度分别是50.81ms、14.41ms、6.6ms。相比之下,尼康Z6III的读出速度更接近“完全堆栈”的索尼Alpha 9。如果看视频拍摄时的果冻效应情况的话,尼康Z6III的成绩还要更加亮眼一点。

我把表格进行了一定的精简,能够看到如果想要在视频拍摄中果冻效应方面优于尼康Z6III,要么得用索尼Alpha 7SIII/FX3/ZV-E1这样的高速背照式传感器IMX310,要么就得直接上堆栈式。甚至搭载了堆栈式CMOS传感器的佳能EOS R3也并没有在果冻效应方面赢下尼康Z6III。所以我觉得尼康这次的部分堆栈式CMOS传感器,疗效方面还是比较出色的。

如何解决堆栈式传感器损失画质的问题?

同样也是最近,PTP也发表了尼康Z6III的动态范围测试结果,不仅低于使用IMX410的Z6II等机型,也略低于使用了堆栈式传感器IMX310的索尼Alpha9 II,最低原生感光度仅能和索尼Alpha9打成平手。

对于一台更加注重“速度”领域的机型来说,“拍到”才是它的价值所在,所以如尼康D5/D6、索尼Alpha 9III都是动态范围不是很强的选手,而根据PTP的数据看尼康Z6III比这几位速度旗舰还是强点的。所以朝着“速度”方向偏科的进阶全画幅尼康Z6III,动态范围下降也是预料之中的,并且也没有差到不如APS-C画幅画质旗舰的水平。

至于解决方案,那肯定得请出AI降噪了~2400万像素对于AI降噪来说就是几秒钟就可以完成的事情。毕竟目前已经有很多品牌在机内已经做过一次魔法降噪来提升动态范围了,后期魔法一下也不是不可以。

目前来看,虽然我很希望相机能够回归摄影,但厂商依然在疯狂的追求速度上的突破,搞出更强的视频性能。相比于堆栈式传感器,部分堆栈式传感器显然能够在价格和性能中做到一个平衡点,或许以后我们会看到更多搭载部分堆栈式传感器的相机出现。

很多故障可能只是一个小小的传感器导致的:学习一下,免花冤枉钱

车速传感器是用来检测车轮转速的零件,有些车的车速传感器就是轮速传感器,而有些车没有轮速传感器,其车速传感器位于变速箱输出轴。车速信号对汽车很多控制系统都有重要作用。当车速传感器出现故障后一般会出现以下现象:

使用轮速传感器作为车速传感器的车辆

现在的汽车控制系统都模块化了,轮速传感器属于ABS/ESP控制系统的附属感应器,轮速传感器把车轮转速以脉冲信号的形式发送给ABS/ESP控制单元,转化为车速信号后发送到车辆通信系统总线上,谁需要用谁取就是了。这个信号一般会被很多系统使用,当轮速传感器出现故障后根据不同车型可能会有以下这些异常:

1、车速表、里程表“罢工”

这个原因咱们就不用多说了,轮速传感器坏了当然没有车速信号了,而里程表也是按照轮速传感器信号来计算的,车速信号没了里程表当然也无法工作了。人们常说有些店家新车转运中都会拔掉轮速传感器信插头,这样随便跑里程表也不会计数,就是这个原理。

2、ABS/ESP故障灯点亮

这个很好理解,ABS和ESP都是需要对制动进行干预的,而干预的最重要的前提就是必须知道车轮的转速,如果不知道车轮转速后系统无法判断是否需要进行干预,所以轮速传感器故障后ABS和ESP必然失效。

3、胎压监测故障

很早以前大众很多车都有胎压监测功能,这个胎压监测是靠判断车轮实际转速和标准胎压时转速的差值来实现的。因为轮胎气压会影响轮胎直径从而影响到车轮实际转速,比如同样跑60公里/小时,直径大的车轮肯定比直径小的车轮转的慢。这类胎压监测需要驾驶员事先把轮胎充到标准胎压,然后在系统确认,接下来系统就会采集标准台压下车轮的转速并给出一个标准胎压下正常车轮转速的参考值,在以后的行驶中如果轮胎气压出现异常就会导致车轮实际转速与标准胎压时的转速出现差值,系统就可以检测到胎压异常了。只是这种胎压监测系统反应很慢而且精确度不那么高,现在最先进的就是内置传感器了。由于这类胎压监测系统需要车轮转速来判断胎压,因此轮速传感器出现问题后胎压监测系统无法收集到车轮转速信号,也就无法正常工作了。

4、行车落锁功能失效

行车落锁功能是在车辆起步并且达到一定速度后自动锁止车内车门锁保险栓的功能,可以防止车内人员无意间打开车门造成危险,因为它需要车速信号判断落锁时机,因此车速传感器出问题的话它无法判断车速,自然也就无法工作了。

5、瞬时油耗、平均油耗异常

平均油耗需要计算行驶里程,瞬时油耗需要获得瞬间车速,这两个功能对车速信号有着硬性需求,如果车速传感器坏了的话这两个油耗显示肯定受影响。

6、定速巡航

这个大家都明白,定速巡航开启后系统要按照驾驶员设定的时速来控制发动机输出功率以保证车速恒定,车速信号都没了系统也没有了目标,自然不会工作了。

7、自动泊车

自动泊车功能很厉害,可以自动打方向停车入位,驾驶员只需要按要求换挡并且控制好车速就行,按理说系统不需要车速信号啊,其实不然,因为自动泊车系统开启后第一项任务就是帮驾驶员寻找能停得下的车位,这时候驾驶员需要开车以低速通过车位,系统根据车身侧面的雷达查找障碍物,然后根据车速计算出两辆车中间空位的尺寸是否能够停得下,所以车速信号没有了系统无法判断车位大小,自然无法工作。

8、停车辅助系统/倒车影像

这多见于大众车,大众很多车型都有这个系统,综合了车辆前后的雷达探头以及倒车影像辅助驾驶员安全泊车,比如倒车时屏幕显示倒车影像以及车辆前后雷达可视化提示,低速行驶时车头雷达打开并且在屏幕上显示雷达可视化信息提醒车头障碍物,由于此系统一般在车速15公里/小时以下开启,当车速信号丢失后系统就无法正常工作了。大众车在轮速传感器失效后挂倒挡都会提示停车辅助系统不可使用,基本上都是轮速传感器的问题。

9、方向盘电子助力

现在很多车都使用了可变电动助力方向盘,在低速行驶时助力大,方向盘轻盈,高速行驶中方向盘又变得厚重,增加驾驶稳定性。而系统就是根据车速来判断到底增加还是减轻助力,车速信号没有了系统自然无法进行判断了。

10、自动驻车功能/电子手刹失效

市区驾驶时最好用的AUTO HOLD功能,在你停稳车后不需要挂空挡,也不需要拉手刹,更不用一直踩着刹车,系统会帮你自动刹车,需要行驶时踩油门就走,非常方便。但是没有车速信号了系统就不知道你到底是停没停车,也就无法启动了。而同为难兄难弟的电子手刹也不能幸免,虽然现在很多车的自动驻车功能并不是靠电子手刹实现的,但是电子手刹的正常运行却离不开车速信号,别的不说,如果电子手刹不靠车速信号工作的话试想一下会是什么后果?高速行驶中拉起手刹那酸爽估计没人能承受得起。所以当没有车速信号时电子手刹是不会起作用的,毕竟这时候它不知道你拉手刹时汽车是不是正在高速公路上飞驰。

11、自动启停失效

自动启停系统想要正常工作最起码要知道车停稳了才能熄火,没有车速信号时系统无法判断你现在是否停稳车了,当然不敢随意给你熄火了。而且有些自动启停系统控制逻辑也需要车速信号在某些时刻关闭启停功能以避免频繁启动,比如堵车时走走停停我们当然不希望每次停车发动机都熄火,因此有些启停系统在车速连续低于一定值时会判定当前处于拥堵,会暂停启停功能。所以车速信号异常后启停系统也无法正常工作。

12、预碰撞安全辅助/自动刹车失效

现在很多车都有预碰撞安全辅助功能,这个系统在行驶中可以监测前方障碍物距离,在一定条件下可以主动干预进行制动,既然想要测算与前方障碍物的距离那就必须知道车速,车速信号没了系统必然无法工作。

13、大灯随动转向功能失效

大灯随动转向功能是在车辆转弯时根据转向角度调节大灯照射角度,提前照亮弯道内,减少视觉盲区。而大灯转动角度和时机需要根据方向盘转角和车速来判断,所以车速信号丢失后随动转向功能将无法使用。

14、陡坡缓降失效

陡坡缓降功能是在开车下陡坡时帮助驾驶员控制车速的功能,一些坡道坡度太大,驾驶员自行驾驶时如果没有经验很容易导致车速太快从而发生危险,特别是一些附着力差的道路上一旦下坡速度过快这时候踩刹车会引起车轮抱死,ABS启动后反而会使车速进一步加快,非常危险。陡坡缓降功能可以自动控制车速,保证安全。但是没有车速信号的时候系统也不知道汽车实际速度是多少,根本无法控制啊。

15、发动机故障灯点亮

这个说法听起来似乎有点离谱,轮速传感器有问题关发动机什么事情呢?其实在有些控制系统里还真有关系。我们知道ECU是控制发动机硬件正常运行的,而它不光控制,还要时刻检测发动机硬件是否按照控制在正常运行,以便出现故障时及时提醒。其中有一项就是气缸失火检测,所谓失火检测就是ECU需要时刻监测每个气缸的工作状态,虽然气缸进气了,喷油嘴也喷油了,火花塞也点火了,但是火着了没ECU要知道。如果气缸点火后混合气没有燃烧这就叫失火。发动机失火率太高会影响油耗、动力、排放。所以ECU必须检测失火。

而检测方法主要是靠曲轴位置传感器,因为气缸燃烧做功时混合气膨胀对活塞产生的推力有一个峰值,在峰值最高时曲轴转动的加速度会变大,只是人感觉不到而已,但是曲轴位置传感器可以感知。曲轴位置传感器根据曲轴转动加速度的变化结合点火正时就能判断出某个气缸缺火。现实中我们开车经过颠簸路况时车轮的转动波动很大,由于驱动轮是通过传动系统连接至发动机的,所以车轮的转速波动必然导致发动机转速波动,而这个波动一样是极其轻微人体无法感知的,但是曲轴位置传感器能检测到,这时候失火检测程序就会误判为气缸失火,发动机故障灯会亮起,怎样避免这种“乌龙”呢?方法就是利用轮速传感器信号来判断曲轴转速波动到底是来自驱动轮还是发动机自身。因为车轮转速波动时轮速传感器也知道,所以失火检测程序发现轮速传感器和曲轴位置传感器同时出现波动时就明白这是车轮引起的,并非气缸缺火。当轮速传感器出问题后失火检测程序就只能判定为气缸失火并亮起故障灯了。

其实自动挡汽车的变速箱输出轴上也有一个车速传感器,它检测的是变速箱输出轴对应的车速,驾驶员基本接触不到,它是自动变速箱换挡的重要依据,这玩意坏了以后会导致变速箱不升档、无法挂入倒挡(毕竟变速箱控制系统不知道车是否停稳了的情况下也不敢乱挂倒挡啊)。

使用变速箱端车速传感器的车辆传感器故障表现

不可否认前几年没有ABS的车还是很多的,这些车车轮上没有轮速传感器,所以其车速信号都来变速箱输出轴的那个传感器,这种车都是手动挡车型,这个车速信号也就只能提供给仪表盘用来显示车速信号和里程了。

这篇文章有点长,列举的故障也很多,但并不是说车速传感器出问题后就一定会出现这些故障,因车而异。写在这里也是想给大家一些参考。同时也提醒大家:修车要从根源找问题,一个小小的传感器就能带来这么多故障,如果判断失误的话那会白花很多冤枉钱的。

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