L'obturador enrotllable és un mètode de captura d'imatges en què es captura una imatge fixa (en una càmera fixa) o cada fotograma d'un vídeo (en una càmera de vídeo), no fent una instantània de tota l'escena en un sol instant, sinó més aviat escanejant l'escena ràpidament, ja sigui verticalment o horitzontalment. En altres paraules, no totes les parts de la imatge de l'escena es registren exactament al mateix instant. (Tot i que, durant la reproducció, es mostra tota la imatge de l'escena alhora, com si representés un sol instant en el temps.) Això produeix distorsions previsibles d'objectes en moviment ràpid o llampecs de llum ràpids. Això contrasta amb el "obturador global" en el qual es captura tot el fotograma al mateix instant. El "obturador enrotllable" pot ser mecànic o electrònic. L'avantatge d'aquest mètode és que el sensor d'imatge pot continuar recollint fotons durant el procés d'adquisició, augmentant així de manera efectiva la sensibilitat. Es troba a moltes càmeres fotogràfiques i de vídeo digitals que utilitzen sensors CMOS. L'efecte és més notable quan s'obtenen imatges en condicions extremes de moviment o el ràpid parpelleig de la llum.
Obturador global
Mode d'obturador globalen un sensor d'imatge permet que tots els píxels del sensor comencin a exposar-se i deixin d'exposar simultàniament durant el període d'exposició programat durant cada adquisició d'imatge. Un cop finalitzat el temps d'exposició, comença la lectura de dades de píxels i continua fila per fila fins que s'hagin llegit totes les dades de píxels. Això produeix imatges no distorsionades sense oscil·lació ni inclinació. Els sensors d'obturador global s'utilitzen normalment per capturar objectes en moviment a alta velocitat.It es pot comparar amb els obturadors de lents convencionals de les càmeres de pel·lícula analògica. Igual que l'iris de l'ull humà, s'assemblen a l'obertura de la lent i probablement són el que tens en compte quan penses en persianes..
L'obturador s'ha d'obrir ràpidament com una il·luminació quan s'allibera i es tanca immediatament al final del temps d'exposició. Entre obert i tancat, el segment de pel·lícula per prendre la imatge queda totalment exposat alhora (exposició global).
Com es mostra a la figura següent: en el mode d'obturador global, cada píxel del sensor comença i acaba l'exposició simultàniament, per tant, es necessita una gran quantitat de memòria, tota la imatge es pot emmagatzemar a la memòria després d'acabar l'exposició i es pot llegir a poc a poc. El procés de fabricació del sensor és relativament complex i el preu és relativament car, però l'avantatge és que pot capturar objectes en moviment a alta velocitat sense distorsió i l'aplicació és més extensa.
Les càmeres d'obturador global s'utilitzen en aplicacions com el seguiment de boles, l'automatització industrial, els robots de magatzems, els drons,monitorització del trànsit, reconeixement de gestos, AR&VRetc.
Persiana enrotllable
Mode de persiana enrotllableen una càmera exposa les files de píxels una darrere l'altra, amb un desplaçament temporal d'una fila a l'altra. Al principi, la fila superior de la imatge comença a recollir la llum i l'acaba. Llavors la següent fila comença a recollir llum. Això provoca un retard en l'hora de finalització i d'inici de la recollida de llum per a files consecutives. El temps total de recollida de llum per a cada fila és exactament el mateix. En el mode de persiana enrotllable, diferents línies de la matriu s'exposen en diferents moments a mesura que l'"ona" llegida escombra el sensor, tal com es mostra a la figura següent: la primera línia exposa primer, i després d'un temps de lectura, la segona línia comença l'exposició, i així successivament. Així, cada línia es llegeix i després es pot llegir la següent. El sensor de persiana enrotllable cada unitat de píxel només necessita dos transistors per transportar electrons, per tant, menys producció de calor, baix soroll. En comparació amb el sensor de l'obturador global, l'estructura del sensor de l'obturador enrotllable és més senzilla i de baix cost, però perquè cada línia no s'exposa al mateix temps, de manera que produirà distorsió quan es capturen objectes en moviment d'alta velocitat.
La càmera de l'obturador enrotllables'utilitza principalment per capturar objectes de moviment lent com ara tractors agrícoles, transportadors de velocitat lenta i aplicacions autònomes com quioscs, escàners de codis de barres, etc.
COM EVITAR?
Si la velocitat de moviment no és tan alta i la brillantor es varia lentament, el problema que hem comentat anteriorment té poc efecte a la imatge. Normalment, l'ús d'un sensor d'obturador global en lloc d'un sensor d'obturador enrotllable és el mètode més fonamental i eficaç en aplicacions d'alta velocitat. Tanmateix, en algunes aplicacions sensibles als costos o al soroll, o si l'usuari ha d'utilitzar un sensor d'obturador enrotllable per un altre motiu, pot utilitzar el flaix per mitigar els efectes. Hi ha diversos aspectes que cal tenir en compte quan s'utilitza la funció de sincronització del flaix amb el sensor de l'obturador enrotllable:● No en tots els temps d'exposició que tenen sortida de senyal estroboscópica, quan el temps d'exposició és massa curt i el temps de lectura és massa llarg, totes les línies no tenen exposició solapada, no hi ha sortida de senyal estroboscòpica i l'estroboscòpia no parpelleja● Quan el temps del flaix estroboscòpic és més curt que el temps d'exposició● Quan el temps de sortida del senyal estroboscòpic és massa curt (nivell de μs), el rendiment d'alguns estroboscòpics no pot complir el requisit d'interruptor d'alta velocitat, de manera que l'estroboscopi no pot captar el senyal estroboscòpic.
Hora de publicació: 20-nov-2022
