ΕΠΙΛΟΓΗ ΟΛΙΚΟΥ ΠΑΝΤΖΟΥΡΙΟΥ Ή ΡΟΛΙΟΥ

ΚΑΘΟΛΙΚΟ ΠΑΝΤΕΛΟΝΙ Ή ΡΟΛΑ;

Το Rolling Shutter είναι μια μέθοδος λήψης εικόνας στην οποία καταγράφεται μια στατική εικόνα (σε μια φωτογραφική μηχανή) ή κάθε καρέ ενός βίντεο (σε μια βιντεοκάμερα), όχι τραβώντας ένα στιγμιότυπο ολόκληρης της σκηνής σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή, αλλά σαρώνοντας γρήγορα τη σκηνή, είτε κάθετα είτε οριζόντια. Με άλλα λόγια, δεν καταγράφονται όλα τα μέρη της εικόνας της σκηνής ακριβώς την ίδια στιγμή. (Αν και, κατά την αναπαραγωγή, ολόκληρη η εικόνα της σκηνής εμφανίζεται ταυτόχρονα, σαν να αντιπροσωπεύει μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή.) Αυτό παράγει προβλέψιμες παραμορφώσεις αντικειμένων που κινούνται γρήγορα ή γρήγορες λάμψεις φωτός. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με το "global shutter" στο οποίο ολόκληρο το καρέ καταγράφεται την ίδια στιγμή. Το "Rolling Shutter" μπορεί να είναι είτε μηχανικό είτε ηλεκτρονικό. Το πλεονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι ο αισθητήρας εικόνας μπορεί να συνεχίσει να συλλέγει φωτόνια κατά τη διάρκεια της διαδικασίας λήψης, αυξάνοντας έτσι αποτελεσματικά την ευαισθησία. Βρίσκεται σε πολλές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες που χρησιμοποιούν αισθητήρες CMOS. Το αποτέλεσμα είναι πιο αισθητό κατά την απεικόνιση ακραίων συνθηκών κίνησης ή της γρήγορης λάμψης φωτός..

Παγκόσμιο κλείστρο

Λειτουργία παγκόσμιου κλείστρουσε έναν αισθητήρα εικόνας επιτρέπει σε όλα τα pixel του αισθητήρα να ξεκινούν και να σταματούν την έκθεση ταυτόχρονα για την προγραμματισμένη περίοδο έκθεσης κατά τη διάρκεια κάθε λήψης εικόνας. Μετά το τέλος του χρόνου έκθεσης, ξεκινά η ανάγνωση δεδομένων pixel και συνεχίζεται γραμμή προς γραμμή μέχρι να διαβαστούν όλα τα δεδομένα pixel. Αυτό παράγει εικόνες χωρίς παραμόρφωση, χωρίς ταλάντωση ή ασυμμετρία. Οι αισθητήρες παγκόσμιου κλείστρου χρησιμοποιούνται συνήθως για τη λήψη αντικειμένων που κινούνται με υψηλή ταχύτητα.It μπορούν να συγκριθούν με τα συμβατικά κλείστρα φακών σε αναλογικές φωτογραφικές μηχανές με φιλμ. Όπως η ίριδα στο ανθρώπινο μάτι, μοιάζουν με το διάφραγμα του φακού και είναι πιθανώς αυτό που έχετε κατά νου όταν σκέφτεστε τα κλείστρα..

Το κλείστρο πρέπει να ανοίγει γρήγορα σαν αστραπή όταν απελευθερώνεται και να κλείνει αμέσως στο τέλος του χρόνου έκθεσης. Μεταξύ ανοίγματος και κλεισίματος, το τμήμα του φιλμ που θα τραβήξει την εικόνα εκτίθεται πλήρως ταυτόχρονα (καθολική έκθεση).

Όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα: στη λειτουργία παγκόσμιου κλείστρου, κάθε pixel στον αισθητήρα ξεκινά και τερματίζει την έκθεση ταυτόχρονα, επομένως απαιτείται μεγάλη ποσότητα μνήμης. Ολόκληρη η εικόνα μπορεί να αποθηκευτεί στη μνήμη μετά το τέλος της έκθεσης και να διαβαστεί σταδιακά. Η διαδικασία κατασκευής του αισθητήρα είναι σχετικά περίπλοκη και η τιμή του σχετικά ακριβή, αλλά το πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να καταγράψει αντικείμενα που κινούνται με υψηλή ταχύτητα χωρίς παραμόρφωση, και η εφαρμογή είναι πιο εκτεταμένη.

Οι κάμερες Global Shutter χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπως η παρακολούθηση μπάλας, ο βιομηχανικός αυτοματισμός, τα ρομπότ αποθήκης, τα drones, παρακολούθηση κυκλοφορίας, αναγνώριση χειρονομιών, AR&VRκαι τα λοιπά.

Ρολό παντζουριού

Λειτουργία ρολού κλείστρουΣε μια κάμερα, οι σειρές των pixel εκτίθενται η μία μετά την άλλη, με χρονική μετατόπιση από τη μία σειρά στην άλλη. Αρχικά, η επάνω σειρά της εικόνας αρχίζει να συλλέγει το φως και το ολοκληρώνει. Στη συνέχεια, η επόμενη σειρά αρχίζει να συλλέγει φως. Αυτό προκαλεί καθυστέρηση στον χρόνο λήξης και έναρξης της συλλογής φωτός για διαδοχικές σειρές. Ο συνολικός χρόνος συλλογής φωτός για κάθε σειρά είναι ακριβώς ο ίδιος. Στη λειτουργία ρολού κλείστρου, διαφορετικές γραμμές της διάταξης εκτίθενται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές καθώς το «κύμα» ανάγνωσης σαρώνει τον αισθητήρα, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα: η πρώτη γραμμή εκθέτει πρώτη και μετά από ένα χρόνο ανάγνωσης, η δεύτερη γραμμή ξεκινά την έκθεση και ούτω καθεξής. Έτσι, κάθε γραμμή διαβάζει και στη συνέχεια μπορεί να διαβαστεί η επόμενη γραμμή. Ο αισθητήρας ρολού κλείστρου κάθε μονάδα pixel χρειάζεται μόνο δύο τρανζίστορ για τη μεταφορά ηλεκτρονίων, επομένως λιγότερη παραγωγή θερμότητας και χαμηλό θόρυβο. Σε σύγκριση με τον αισθητήρα παγκόσμιου κλείστρου, η δομή του αισθητήρα ρολού κλείστρου είναι πιο απλή και χαμηλού κόστους, αλλά επειδή κάθε γραμμή δεν εκτίθεται ταυτόχρονα, θα παραμορφωθεί κατά τη λήψη αντικειμένων που κινούνται με υψηλή ταχύτητα.

Η κάμερα με κυλιόμενο κλείστροΧρησιμοποιείται κυρίως για τη λήψη αντικειμένων που κινούνται αργά, όπως γεωργικοί ελκυστήρες, μεταφορικοί ιμάντες χαμηλής ταχύτητας, και αυτόνομες εφαρμογές όπως περίπτερα, σαρωτές γραμμωτού κώδικα κ.λπ.

ΠΩΣ ΝΑ ΤΟ ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ;

Εάν η ταχύτητα κίνησης δεν είναι τόσο υψηλή και η φωτεινότητα μεταβάλλεται αργά, το πρόβλημα που συζητήθηκε παραπάνω έχει μικρή επίδραση στην εικόνα. Συνήθως, η χρήση ενός αισθητήρα παγκόσμιου κλείστρου αντί για αισθητήρα ρολού κλείστρου είναι η πιο βασική και αποτελεσματική μέθοδος σε εφαρμογές υψηλής ταχύτητας. Ωστόσο, σε ορισμένες εφαρμογές που είναι ευαίσθητες στο κόστος ή στον θόρυβο ή εάν ο χρήστης πρέπει να χρησιμοποιήσει έναν αισθητήρα ρολού κλείστρου για άλλο λόγο, μπορεί να χρησιμοποιήσει το φλας για να μετριάσει τα φαινόμενα. Υπάρχουν αρκετές πτυχές που πρέπει να λάβετε υπόψη όταν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία συγχρονισμού φλας με τον αισθητήρα ρολού κλείστρου:● Όχι σε όλο τον χρόνο έκθεσης που έχει έξοδο σήματος strobe, όταν ο χρόνος έκθεσης είναι πολύ σύντομος και ο χρόνος ανάγνωσης είναι πολύ μεγάλος, όλες οι γραμμές δεν έχουν επικαλυπτόμενη έκθεση, δεν υπάρχει έξοδος σήματος strobe και το strobe δεν αναβοσβήνει● Όταν ο χρόνος του φλας του στροβοσκοπικού είναι μικρότερος από τον χρόνο έκθεσης● Όταν ο χρόνος εξόδου του σήματος του φλας είναι πολύ σύντομος (επίπεδο μs), η απόδοση ορισμένων φλας δεν μπορεί να καλύψει την απαίτηση διακόπτη υψηλής ταχύτητας, επομένως το φλας δεν μπορεί να πιάσει το σήμα του φλας.