Obturatorul rulant este o metodă de captare a imaginii în care o imagine statică (într-o cameră statică) sau fiecare cadru al unui videoclip (într-o cameră video) este capturată, nu prin realizarea unui instantaneu al întregii scene la un moment dat, ci mai degrabă prin scanarea rapidă a scenei, fie pe verticală, fie pe orizontală. Cu alte cuvinte, nu toate părțile imaginii scenei sunt înregistrate exact în același moment. (Deși, în timpul redării, întreaga imagine a scenei este afișată simultan, ca și cum ar reprezenta o singură clipă de timp.) Acest lucru produce distorsiuni previzibile ale obiectelor care se mișcă rapid sau fulgerări rapide de lumină. Acest lucru este în contrast cu „obturatorul global” în care întregul cadru este capturat în același moment. „Obturatorul rulant” poate fi fie mecanic, fie electronic. Avantajul acestei metode este că senzorul de imagine poate continua să adune fotoni în timpul procesului de achiziție, crescând astfel eficient sensibilitatea. Se găsește pe multe camere foto digitale și video care utilizează senzori CMOS. Efectul este cel mai vizibil atunci când se imaginează condiții extreme de mișcare sau clipirea rapidă a luminii.
Obturator global
Modul obturator globalîntr-un senzor de imagine permite tuturor pixelilor senzorului să înceapă expunerea și să înceteze expunerea simultan pentru perioada de expunere programată în timpul fiecărei achiziții de imagine. După sfârșitul timpului de expunere, începe citirea datelor pixelilor și continuă rând cu rând până când toate datele pixelilor au fost citite. Acest lucru produce imagini nedistorsionate, fără clătinare sau deformare. Senzorii de obturator global sunt de obicei utilizați pentru a captura obiecte în mișcare de mare viteză.It poate fi comparat cu obturatoarele convenționale ale obiectivelor din camerele cu film analog. La fel ca irisul din ochiul uman, ele seamănă cu diafragma lentilei și sunt probabil ceea ce aveți în vedere când vă gândiți la obturatoare..
Obturatorul trebuie să se deschidă rapid ca o lumină când este eliberat și să se închidă imediat la sfârșitul timpului de expunere. Între deschis și închis, segmentul de film pentru a realiza imaginea este expus în întregime dintr-o dată (expunere globală).
După cum se arată în următoarea figură: în modul obturator global, fiecare pixel din senzor începe și termină expunerea simultan, deci este nevoie de o cantitate mare de memorie, întreaga imagine poate fi stocată în memorie după terminarea expunerii și poate fi citită. treptat. Procesul de fabricație al senzorului este relativ complex, iar prețul este relativ scump, dar avantajul este că poate captura obiecte în mișcare de mare viteză fără distorsiuni, iar aplicația este mai extinsă.
Camerele cu obturator global sunt utilizate în aplicații precum urmărirea mingii, automatizări industriale, roboți de depozit, drone,monitorizarea traficului, recunoașterea gesturilor, AR&VRetc.
Rolling Shutter
Modul obturator rulantîntr-o cameră expune rândurile de pixeli unul după altul, cu un offset temporal de la un rând la altul. La început, rândul de sus al imaginii începe să colecteze lumina și o termină. Apoi următorul rând începe să colecteze lumină. Acest lucru cauzează întârziere în timpul de sfârșit și de început al colectării luminii pentru rânduri consecutive. Timpul total de colectare a luminii pentru fiecare rând este exact același. În modul de rulare, diferite linii ale matricei sunt expuse la momente diferite, pe măsură ce „unda” citită trece prin senzor, așa cum se arată în figura următoare: prima linie expune mai întâi, iar după un timp de citire, a doua linie începe expunerea și așa mai departe. Deci, fiecare rând se citește și apoi linia următoare poate fi citită. Senzorul de rulare pentru fiecare unitate de pixeli are nevoie doar de doi tranzistori pentru a transporta electronii, astfel producția de căldură mai mică, zgomot redus. În comparație cu senzorul de obturator global, structura senzorului de obturator rulant este mai simplă și mai ieftină, dar deoarece fiecare linie nu este expusă în același timp, astfel încât va produce distorsiuni atunci când capturați obiectele în mișcare de mare viteză.
Camera cu obturator rulanteste utilizat în principal pentru capturarea obiectelor care se mișcă lentă, cum ar fi tractoare agricole, transportoare cu viteză mică și aplicații de sine stătătoare precum chioșcuri, scanere de coduri de bare etc.
CUM SE EVITA?
Dacă viteza de mișcare nu este atât de mare, iar luminozitatea este variată lent, problema discutată mai sus are puține efecte asupra imaginii. De obicei, utilizarea unui senzor de obturator global în loc de senzor de obturator rulant este metoda cea mai fundamentală și eficientă în aplicațiile de mare viteză. Cu toate acestea, în unele aplicații sensibile la costuri sau sensibile la zgomot, sau dacă utilizatorul trebuie să folosească un senzor de obturator rulant din alt motiv, poate folosi blițul pentru a atenua efectele. Există mai multe aspecte de care trebuie să știți când utilizați funcția de sincronizare a blițului cu senzorul de declanșare:● Nu în toți timpul de expunere care au semnal stroboscopic de ieșire, când timpul de expunere este prea scurt și timpul de citire este prea lung, toate liniile nu au expunere suprapusă, nu există ieșire de semnal stroboscopic și stroboscopul nu clipește● Când timpul blițului stroboscopic este mai scurt decât timpul de expunere● Când timpul de ieșire a semnalului stroboscopic este prea scurt (nivel μs), performanța unor stroboscopii nu poate îndeplini cerința de comutare de mare viteză, astfel încât stroboscopul nu poate prinde semnalul stroboscopic
Ora postării: 20-nov-2022
