背照式CMOS高速摄像机，速度很快
当速度超过了每秒一百万帧，高速成像便成为了一种无价的研究工具，能够捕获科学和工程应用中转瞬即逝的现象。然而，达到这一速度需要满足附加条件。
大多数高速摄像机的设计都旨在达到最大的吞吐量-以十亿像素/秒(Gpx/sec)为单位，但需要在帧速率和分辨率之间进行权衡。例如，一台 25Gpx/sec 的摄像机在 1280 x 800 像素的分辨率下可达到每秒 25,700 帧 (fps)的速度，并且在 1280 x 720 的较小分辨率下可以达到 28,500 的更高帧速率。这两种组合的吞吐量几乎相同。如果帧速率较高（例如每秒一百万帧），而分辨率非常低，就会使得看清楚研究对象更具有挑战。
随着帧速率的增加，用来照明像素的曝光时间就会减少。如果帧速率为每秒25,700 帧，每帧的最长曝光时间为 39 微秒 (μs)，而如果帧速率为每秒一百万帧，则最长曝光时间仅为 733 纳秒 (ns)。短曝光时间需要高水平的照明，才能补偿像素接收光线的短时间。实际上，许多高帧速率都存在光线不足 — 这意味着，如果在高帧速率下曝光时间非常短，可用照明不能将足够的光传递到摄像机的成像传感器中，因此难以产生理想的图像，甚至在某些应用中可能显得不切实际。
高速摄像机操作员已经可以熟练在速度和分辨率的需求与对充足照明的需求之间取得平衡。他们能够捕获令人惊叹的图像，从而推动科学理解和工程分析的前沿发展，但是随着用户突破高速成像的边界，这种平衡变得更加难以掌控。
新型传感器驱动高速成像改进
Vision Research取得了技术突破，开发了一种新的高速图像传感器，采用背面照明(BSI)来增加可以捕获光子的像素表面积。由于BSI传感器在捕捉光线方面更有效，因此它更适合要求高帧率的应用，因为它减轻了速度-分辨率-灵敏度的限制。
新传感器于 2021 年 3 月首次应用于新型 Phantom TMX 摄像机，最快可以达到以 1280 x 800 像素的全分辨率每秒拍摄 76,000 帧。与前几代高速 CMOS 成像传感器相比，该摄像机的吞吐量（最大帧速率乘以最大帧分辨率）提高了三倍。
点击此处查看解释BSI工作原理的白皮书，以及使用BSI传感器进行高速成像的挑战和优点。与此同时，请访问我们的TMX产品页面了解更多信息。