Màn trập lăn là một phương pháp chụp ảnh trong đó một bức ảnh tĩnh (trong máy ảnh tĩnh) hoặc từng khung hình của video (trong máy quay video) được chụp, không phải bằng cách chụp nhanh toàn bộ cảnh tại một thời điểm duy nhất, mà thay vào đó bằng cách quét qua khung cảnh một cách nhanh chóng, theo chiều dọc hoặc chiều ngang. Nói cách khác, không phải tất cả các phần của hình ảnh của cảnh đều được ghi lại cùng một lúc. (Mặc dù, trong khi phát lại, toàn bộ hình ảnh của cảnh được hiển thị cùng một lúc, như thể nó thể hiện một khoảnh khắc trong thời gian.) Điều này tạo ra sự biến dạng có thể dự đoán được của các vật thể chuyển động nhanh hoặc các tia sáng chớp nhanh. Điều này trái ngược với "màn trập toàn cầu" trong đó toàn bộ khung hình được chụp cùng lúc. "Màn trập lăn" có thể là cơ khí hoặc điện tử. Ưu điểm của phương pháp này là cảm biến hình ảnh có thể tiếp tục thu thập các photon trong quá trình thu nhận, do đó tăng độ nhạy một cách hiệu quả. Nó được tìm thấy trên nhiều máy ảnh tĩnh và video kỹ thuật số sử dụng cảm biến CMOS. Hiệu ứng này rõ rệt nhất khi chụp ảnh các điều kiện chuyển động khắc nghiệt hoặc ánh sáng nhấp nháy nhanh.
Màn trập toàn cầu
Chế độ màn trập toàn cầutrong cảm biến hình ảnh cho phép tất cả các pixel của cảm biến bắt đầu phơi sáng và ngừng phơi sáng đồng thời trong khoảng thời gian phơi sáng được lập trình trong mỗi lần thu nhận hình ảnh. Sau khi kết thúc thời gian phơi sáng, quá trình đọc dữ liệu pixel bắt đầu và tiến hành theo từng hàng cho đến khi tất cả dữ liệu pixel được đọc. Điều này tạo ra hình ảnh không bị biến dạng mà không bị rung hoặc lệch. Cảm biến màn trập toàn cầu thường được sử dụng để chụp các vật thể chuyển động tốc độ cao.It có thể được so sánh với cửa chớp ống kính thông thường trong máy ảnh phim analog. Giống như mống mắt trong mắt người, chúng giống với khẩu độ của ống kính và có lẽ là điều bạn nghĩ đến khi nghĩ đến cửa chớp..
Màn trập phải mở nhanh như chớp khi nhả ra và đóng ngay lập tức khi hết thời gian phơi sáng. Giữa mở và đóng, phân đoạn phim để chụp ảnh được phơi sáng hoàn toàn cùng một lúc (phơi sáng toàn cầu).
Như minh họa trong hình sau: ở chế độ màn trập toàn cầu, mỗi pixel trong cảm biến bắt đầu và kết thúc phơi sáng đồng thời, do đó cần một lượng lớn bộ nhớ, toàn bộ hình ảnh có thể được lưu trữ trong bộ nhớ sau khi phơi sáng kết thúc và có thể được đọc ra dần dần. Quy trình sản xuất cảm biến tương đối phức tạp và giá thành tương đối đắt, nhưng ưu điểm là nó có thể chụp được các vật thể chuyển động tốc độ cao mà không bị biến dạng, ứng dụng rộng rãi hơn.
Camera Global Shutter được sử dụng trong các ứng dụng như theo dõi bóng, tự động hóa công nghiệp, robot kho hàng, máy bay không người lái,giám sát giao thông, nhận dạng cử chỉ, AR&VRvân vân.
Màn trập lăn
Chế độ màn trập lăntrong máy ảnh hiển thị lần lượt các hàng pixel, với độ lệch tạm thời từ hàng này sang hàng tiếp theo. Lúc đầu, hàng trên cùng của hình ảnh bắt đầu thu thập ánh sáng và kết thúc nó. Sau đó hàng tiếp theo bắt đầu thu ánh sáng. Điều này gây ra sự chậm trễ về thời gian kết thúc và bắt đầu thu thập ánh sáng cho các hàng liên tiếp. Tổng thời gian thu thập ánh sáng cho mỗi hàng là hoàn toàn giống nhau. Ở chế độ màn trập lăn, các đường khác nhau của dãy được phơi sáng vào các thời điểm khác nhau khi 'sóng' đọc ra quét qua cảm biến, như minh họa trong hình sau: dòng đầu tiên hiển thị đầu tiên và sau thời gian đọc, dòng thứ hai bắt đầu hiển thị, v.v. Vì vậy, mỗi dòng đọc ra và dòng tiếp theo có thể được đọc. Cảm biến màn trập lăn, mỗi đơn vị pixel chỉ cần hai bóng bán dẫn để vận chuyển điện tử, do đó sinh ra ít nhiệt hơn, độ ồn thấp. So với cảm biến màn trập toàn cầu, cấu trúc của cảm biến màn trập lăn đơn giản hơn và chi phí thấp hơn, nhưng do mỗi dòng không được phơi sáng cùng một lúc nên sẽ tạo ra hiện tượng méo khi chụp các vật thể chuyển động tốc độ cao.
Máy ảnh màn trập lănchủ yếu được sử dụng để chụp các vật thể chuyển động chậm như máy kéo nông nghiệp, băng tải tốc độ chậm và các ứng dụng độc lập như kiốt, máy quét mã vạch, v.v.
LÀM THẾ NÀO ĐỂ TRÁNH?
Nếu tốc độ di chuyển không quá cao và độ sáng thay đổi chậm thì vấn đề được thảo luận ở trên ít ảnh hưởng đến hình ảnh. Thông thường, sử dụng cảm biến màn trập toàn cầu thay vì cảm biến màn trập lăn là phương pháp cơ bản và hiệu quả nhất trong các ứng dụng tốc độ cao. Tuy nhiên, trong một số ứng dụng nhạy cảm với chi phí hoặc nhạy cảm với tiếng ồn hoặc nếu người dùng phải sử dụng cảm biến màn trập lăn vì lý do khác, họ có thể sử dụng đèn flash để giảm thiểu tác động. Có một số khía cạnh cần lưu ý khi sử dụng tính năng đèn flash đồng bộ với cảm biến màn trập lăn:● Không phải trong tất cả các thời gian phơi sáng có đầu ra tín hiệu nhấp nháy, khi thời gian phơi sáng quá ngắn và thời gian đọc quá dài, tất cả các dòng không có phơi sáng chồng chéo, không có đầu ra tín hiệu nhấp nháy và nhấp nháy không nhấp nháy● Khi thời gian nhấp nháy của đèn flash ngắn hơn thời gian phơi sáng● Khi thời gian đầu ra tín hiệu nhấp nháy quá ngắn (mức μs), hiệu suất của một số đèn nhấp nháy không thể đáp ứng yêu cầu chuyển đổi tốc độ cao, do đó đèn nhấp nháy không thể bắt được tín hiệu nhấp nháy
Thời gian đăng: 20-11-2022
