Rolowana migawka to metoda przechwytywania obrazu, w której przechwytywany jest nieruchomy obraz (w aparacie fotograficznym) lub każda klatka wideo (w kamerze wideo) nie poprzez wykonanie migawki całej sceny w jednym momencie, ale raczej poprzez szybkie skanowanie sceny, w pionie lub w poziomie. Innymi słowy, nie wszystkie części obrazu sceny są rejestrowane dokładnie w tym samym momencie. (Chociaż podczas odtwarzania cały obraz sceny jest wyświetlany na raz, tak jakby przedstawiał pojedynczą chwilę.) Powoduje to przewidywalne zniekształcenia szybko poruszających się obiektów lub szybkich błysków światła. Inaczej jest w przypadku „globalnej migawki”, w której cały kadr jest rejestrowany w tym samym momencie. „Rolling Shutter” może być mechaniczna lub elektroniczna. Zaletą tej metody jest to, że czujnik obrazu może w dalszym ciągu zbierać fotony w procesie akwizycji, skutecznie zwiększając w ten sposób czułość. Można go znaleźć w wielu cyfrowych aparatach fotograficznych i kamerach wideo wykorzystujących czujniki CMOS. Efekt jest najbardziej zauważalny podczas obrazowania ekstremalnych warunków ruchu lub szybkiego migania światła.
Globalna migawka
Tryb globalnej migawkiw czujniku obrazu umożliwia jednoczesne rozpoczęcie i zakończenie naświetlania wszystkich pikseli czujnika przez zaprogramowany okres naświetlania podczas każdego pozyskiwania obrazu. Po upływie czasu naświetlania rozpoczyna się odczyt danych pikseli, który następuje wiersz po rzędzie, aż do odczytania wszystkich danych pikseli. Dzięki temu obrazy nie są zniekształcone, nie ma drgań ani przekrzywień. Czujniki globalnej migawki są zwykle używane do rejestrowania szybko poruszających się obiektów.It można porównać do konwencjonalnych przesłon obiektywów w analogowych aparatach filmowych. Podobnie jak tęczówka ludzkiego oka, przypominają one przysłonę obiektywu i prawdopodobnie to właśnie masz na myśli, myśląc o migawkach.
Migawka ma otwierać się błyskawicznie po zwolnieniu i zamykać się natychmiast po upływie czasu naświetlania. Pomiędzy otwarciem a zamknięciem fragment kliszy służący do wykonania zdjęcia jest całkowicie naświetlony na raz (ekspozycja globalna).
Jak pokazano na poniższym rysunku: w trybie globalnej migawki każdy piksel w matrycy jednocześnie rozpoczyna i kończy naświetlanie, dlatego potrzebna jest duża ilość pamięci, cały obraz może zostać zapisany w pamięci po zakończeniu naświetlania i można go odczytać stopniowo. Proces produkcji czujnika jest stosunkowo złożony, a cena stosunkowo droga, ale zaletą jest to, że może on rejestrować poruszające się z dużą prędkością obiekty bez zniekształceń, a zastosowanie jest szersze.
Kamery z globalną migawką znajdują zastosowanie w takich zastosowaniach jak śledzenie piłek, automatyka przemysłowa, roboty magazynowe, drony, monitorowanie ruchu, rozpoznawanie gestów, AR i VRitp.
Rolowana roleta
Tryb roletyw aparacie naświetla rzędy pikseli jeden po drugim, z czasowym przesunięciem między rzędami. Najpierw górny rząd obrazu zaczyna zbierać światło i kończy je. Następnie następny rząd zaczyna zbierać światło. Powoduje to opóźnienie zakończenia i rozpoczęcia zbierania światła dla kolejnych rzędów. Całkowity czas zbierania światła dla każdego rzędu jest dokładnie taki sam. W trybie ruchomej migawki różne linie układu są naświetlane w różnym czasie, gdy odczytana „fala” przechodzi przez czujnik, jak pokazano na poniższym rysunku: pierwsza linia naświetla pierwszy, a po czasie odczytu rozpoczyna się naświetlanie drugiej linii i tak dalej. Zatem każda linia jest odczytywana, a następnie można odczytać następną linię. Czujnik Rolling Shutter, każdy piksel potrzebuje tylko dwóch tranzystorów do transportu elektronów, co oznacza mniejszą produkcję ciepła i niski poziom hałasu. W porównaniu z czujnikiem migawki globalnej konstrukcja czujnika migawki rolowanej jest prostsza i tańsza, ale ponieważ każda linia nie jest naświetlana w tym samym czasie, powoduje to zniekształcenie podczas rejestrowania szybko poruszających się obiektów.
Kamera z roletąjest używany głównie do przechwytywania wolno poruszających się obiektów, takich jak ciągniki rolnicze, przenośniki wolnobieżne, oraz do zastosowań samodzielnych, takich jak kioski, skanery kodów kreskowych itp.
JAK UNIKAĆ?
Jeśli prędkość poruszania się nie jest zbyt duża, a jasność zmienia się powoli, problem omówiony powyżej ma niewielki wpływ na obraz. Zwykle użycie czujnika globalnej migawki zamiast czujnika rolowanej migawki jest najbardziej podstawową i skuteczną metodą w zastosowaniach wymagających dużej prędkości. Jednakże w niektórych zastosowaniach wrażliwych na koszty lub hałas lub jeśli użytkownik musi z innego powodu używać czujnika ruchomej migawki, może użyć lampy błyskowej, aby złagodzić skutki. Korzystając z funkcji synchronizacji błysku z czujnikiem ruchomej migawki, należy pamiętać o kilku aspektach:● Nie w przypadku wszystkich czasów ekspozycji, które mają wyjściowy sygnał stroboskopowy, gdy czas ekspozycji jest zbyt krótki, a czas odczytu jest zbyt długi, wszystkie linie nie nakładają się na siebie, nie ma wyjściowego sygnału stroboskopowego i stroboskop nie miga● Gdy czas błysku stroboskopowego jest krótszy niż czas ekspozycji● Gdy czas wyjściowy sygnału stroboskopowego jest zbyt krótki (poziom μs), działanie niektórych stroboskopów nie jest w stanie spełnić wymagań szybkiego przełączania, więc stroboskop nie może wychwycić sygnału stroboskopowego
Czas publikacji: 20 listopada 2022 r
