L'obturador rodant 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 escanejant l'escena ràpidament, ja sigui verticalment o horitzontalment. En altres paraules, no totes les parts de la imatge de l'escena es graven 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.) Això produeix distorsions predictibles d'objectes en moviment ràpid o flaixos de llum ràpids. Això contrasta amb l'"obturador global" en què es captura tot el fotograma al mateix instant. L'"obturador rodant" 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 la sensibilitat de manera efectiva. Es troba en moltes càmeres digitals de vídeo i fotografia que utilitzen sensors CMOS. L'efecte és més notable quan s'imaginen condicions extremes de moviment o el flaix ràpid de la llum..
Obturador global
Mode d'obturador globalen un sensor d'imatge permet que tots els píxels del sensor comencin a exposar i deixin d'exposar simultàniament durant el període d'exposició programat durant cada adquisició d'imatge. Després del final del temps d'exposició, comença la lectura de dades de píxels i avança fila per fila fins que s'han llegit totes les dades de píxels. Això produeix imatges sense distorsions, sense oscil·lacions ni biaix. Els sensors d'obturador global s'utilitzen normalment per capturar objectes en moviment a alta velocitat.It es poden comparar amb els obturadors d'objectius convencionals de les càmeres de pel·lícula analògiques. Com l'iris de l'ull humà, s'assemblen a l'obertura de la lent i probablement són el que teniu al cap quan penseu en obturadors..
L'obturador s'obre tan ràpid com un llamp quan es deixa anar i es tanca immediatament al final del temps d'exposició. Entre l'obertura i el tancament, el segment de pel·lícula per prendre la imatge queda completament 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 la qual cosa es necessita una gran quantitat de memòria. Tota la imatge es pot emmagatzemar a la memòria després que finalitzi l'exposició i es pot llegir gradualment. 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 ara el seguiment de boles, l'automatització industrial, els robots de magatzem i els drons., monitorització del trànsit, reconeixement de gestos, AR i VRetc.
Obturador enrotllable
Mode d'obturador rodantEn una càmera, les files de píxels s'exposen una rere l'altra, amb un desplaçament temporal d'una fila a la següent. Al principi, la fila superior de la imatge comença a recollir la llum i l'acaba. Després, la fila següent comença a recollir llum. Això provoca un retard en el temps de finalització i 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 d'obturador rodant, les diferents línies de la matriu s'exposen en moments diferents a mesura que l'"ona" de lectura passa pel sensor, tal com es mostra a la figura següent: la primera línia s'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 línia. El sensor d'obturador rodant només necessita dos transistors per transportar electrons per cada unitat de píxel, per tant, menys producció de calor i baix soroll. En comparació amb el sensor d'obturador global, l'estructura del sensor d'obturador rodant és més senzilla i de baix cost, però com que cada línia no s'exposa al mateix temps, es produirà distorsió en capturar objectes en moviment a alta velocitat.
La càmera amb obturador giratoris'utilitza principalment per capturar objectes de moviment lent com ara tractors agrícoles, transportadors de baixa velocitat i aplicacions autònomes com ara quioscos, escàners de codis de barres, etc.
COM EVITAR-HO?
Si la velocitat de moviment no és tan alta i la brillantor es varia lentament, el problema que s'ha comentat anteriorment té poc efecte sobre la imatge. Normalment, utilitzar un sensor d'obturador global en lloc d'un sensor d'obturador rodant és el mètode més fonamental i eficaç en aplicacions d'alta velocitat. Tanmateix, en algunes aplicacions sensibles al cost o al soroll, o si l'usuari ha d'utilitzar un sensor d'obturador rodant per qualsevol 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 flaix sincronitzat amb el sensor d'obturador rodant:● No en tots els temps d'exposició que tenen sortida de senyal estroboscòpic, quan el temps d'exposició és massa curt i el temps de lectura és massa llarg, totes les línies no tenen exposició superposada, no hi ha sortida de senyal estroboscòpic i l'estroboscòpic 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 de commutació d'alta velocitat, de manera que l'estroboscòpic no pot captar el senyal estroboscòpic.
Data de publicació: 20 de novembre de 2022
