Το κυλιόμενο κλείστρο είναι μια μέθοδος λήψης εικόνας κατά την οποία λαμβάνεται μια ακίνητη εικόνα (σε μια φωτογραφική μηχανή) ή κάθε καρέ βίντεο (σε μια βιντεοκάμερα), όχι με τη λήψη στιγμιότυπου ολόκληρης της σκηνής σε μία μόνο στιγμή, αλλά μάλλον σαρώνοντας τη σκηνή γρήγορα, είτε κάθετα είτε οριζόντια.Με άλλα λόγια, δεν καταγράφονται όλα τα μέρη της εικόνας της σκηνής ακριβώς την ίδια στιγμή.(Αν και, κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής, ολόκληρη η εικόνα της σκηνής εμφανίζεται ταυτόχρονα, σαν να αντιπροσωπεύει μια μοναδική στιγμή στο χρόνο.) Αυτό προκαλεί προβλέψιμες παραμορφώσεις αντικειμένων που κινούνται γρήγορα ή γρήγορες λάμψεις φωτός.Αυτό έρχεται σε αντίθεση με το "σφαιρικό κλείστρο" στο οποίο ολόκληρο το πλαίσιο αποτυπώνεται 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 διαδικασία λήψης, αυξάνοντας έτσι αποτελεσματικά την ευαισθησία.Βρίσκεται σε πολλές ψηφιακές φωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες που χρησιμοποιούν αισθητήρες CMOS.Το αποτέλεσμα είναι πιο αισθητό όταν απεικονίζετε ακραίες συνθήκες κίνησης ή το γρήγορο αναβοσβήνει του φωτός.
Παγκόσμιο κλείστρο
Λειτουργία καθολικού κλείστρουσε έναν αισθητήρα εικόνας επιτρέπει σε όλα τα pixel του αισθητήρα να αρχίσουν να εκτίθενται και να σταματήσουν την έκθεση ταυτόχρονα για την προγραμματισμένη περίοδο έκθεσης κατά τη διάρκεια κάθε λήψης εικόνας.Μετά το τέλος του χρόνου έκθεσης, η ανάγνωση δεδομένων εικονοστοιχείων ξεκινά και προχωρά σειρά προς σειρά μέχρι να διαβαστούν όλα τα δεδομένα εικονοστοιχείων.Αυτό παράγει εικόνες χωρίς παραμόρφωση χωρίς ταλάντευση ή λοξή.Οι γενικοί αισθητήρες κλείστρου χρησιμοποιούνται συνήθως για τη λήψη κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας.It μπορεί να συγκριθεί με τα συμβατικά κλείστρα φακών σε κάμερες αναλογικού φιλμ.Όπως η ίριδα στο ανθρώπινο μάτι, μοιάζουν με το διάφραγμα του φακού και είναι πιθανώς αυτό που έχετε στο μυαλό σας όταν σκέφτεστε τα παντζούρια.
Το κλείστρο ανοίγει γρήγορα σαν φωτισμός όταν απελευθερώνεται και κλείνει αμέσως στο τέλος του χρόνου έκθεσης.Μεταξύ ανοιχτού και κλειστού, το τμήμα φιλμ για λήψη της εικόνας εκτίθεται πλήρως ταυτόχρονα (σφαιρική έκθεση).
Όπως φαίνεται στην ακόλουθη εικόνα: στη λειτουργία καθολικού κλείστρου, κάθε εικονοστοιχείο στον αισθητήρα ξεκινά και τελειώνει την έκθεση ταυτόχρονα, επομένως απαιτείται μεγάλη ποσότητα μνήμης, ολόκληρη η εικόνα μπορεί να αποθηκευτεί στη μνήμη μετά το τέλος της έκθεσης και μπορεί να αναγνωσθεί σταδιακά.Η διαδικασία κατασκευής του αισθητήρα είναι σχετικά περίπλοκη και η τιμή είναι σχετικά ακριβή, αλλά το πλεονέκτημα είναι ότι μπορεί να συλλάβει κινούμενα αντικείμενα υψηλής ταχύτητας χωρίς παραμόρφωση και η εφαρμογή είναι πιο εκτεταμένη.
Οι παγκόσμιες κάμερες κλείστρου χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές όπως η παρακολούθηση μπάλας, ο βιομηχανικός αυτοματισμός, τα ρομπότ αποθήκης, τα drones, παρακολούθηση κυκλοφορίας, αναγνώριση χειρονομιών, AR&VRκαι τα λοιπά.
Κυλιόμενο κλείστρο
Λειτουργία ρολούσε μια κάμερα εκθέτει τις σειρές εικονοστοιχείων η μία μετά την άλλη, με μια χρονική μετατόπιση από τη μια σειρά στην επόμενη.Αρχικά, η επάνω σειρά της εικόνας αρχίζει να συλλέγει το φως και να το τελειώνει.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 κυλιόμενου κλείστρου, διαφορετικές γραμμές της συστοιχίας εκτίθενται σε διαφορετικούς χρόνους καθώς το «κύμα» ανάγνωσης διαπερνά τον αισθητήρα, όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα: η πρώτη γραμμή εκθέτει πρώτα και μετά από ένα χρόνο ανάγνωσης, η δεύτερη γραμμή ξεκινά την έκθεση και ούτω καθεξής.Έτσι, κάθε γραμμή διαβάζεται και στη συνέχεια μπορεί να διαβαστεί η επόμενη γραμμή.Ο αισθητήρας κυλιόμενου κλείστρου κάθε μονάδα pixel χρειάζεται μόνο δύο τρανζίστορ για τη μεταφορά ηλεκτρονίων, επομένως λιγότερη παραγωγή θερμότητας, χαμηλό θόρυβο.Σε σύγκριση με τον γενικό αισθητήρα κλείστρου, η δομή του αισθητήρα ρολού είναι πιο απλή και χαμηλού κόστους, αλλά επειδή κάθε γραμμή δεν εκτίθεται ταυτόχρονα, έτσι θα προκαλέσει παραμόρφωση κατά τη λήψη των κινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας.
Η κάμερα του ρολούχρησιμοποιείται κυρίως για τη λήψη αντικειμένων αργής κίνησης όπως γεωργικά τρακτέρ, μεταφορείς χαμηλής ταχύτητας και αυτόνομες εφαρμογές όπως περίπτερα, σαρωτές γραμμωτού κώδικα κ.λπ.
ΠΩΣ ΝΑ ΑΠΟΦΥΓΕΤΕ;
Εάν η ταχύτητα κίνησης δεν είναι τόσο υψηλή και η φωτεινότητα μεταβάλλεται αργά, το πρόβλημα που συζητήθηκε παραπάνω επηρεάζει ελάχιστα την εικόνα.Συνήθως, η χρήση ενός καθολικού αισθητήρα κλείστρου αντί του αισθητήρα κυλιόμενου κλείστρου είναι η πιο θεμελιώδης 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 αισθητήρα ρολού για άλλο λόγο, μπορεί να χρησιμοποιήσει το φλας για να μετριάσει τις επιπτώσεις.Υπάρχουν πολλές πτυχές που πρέπει να προσέξετε όταν χρησιμοποιείτε τη λειτουργία συγχρονισμού φλας με τον αισθητήρα ρολού:● Όχι σε όλο το χρόνο έκθεσης που έχουν έξοδο στροβοσκοπικού σήματος, όταν ο χρόνος έκθεσης είναι πολύ μικρός και ο χρόνος ανάγνωσης είναι πολύ μεγάλος, όλες οι γραμμές δεν έχουν έκθεση επικάλυψης, δεν υπάρχει έξοδος στροβοσκοπικού σήματος και το στροβοσκοπικό δεν αναβοσβήνει● Όταν ο χρόνος του φλας φλας είναι μικρότερος από τον χρόνο έκθεσης● Όταν ο χρόνος εξόδου του στροβοσκοπικού σήματος είναι πολύ μικρός (επίπεδο μs), η απόδοση ορισμένων στροβοσκόπιων δεν μπορεί να καλύψει την απαίτηση του διακόπτη υψηλής ταχύτητας, επομένως το στροβοσκοπικό σήμα δεν μπορεί να πιάσει το σήμα στροβοσκόπιου
Ώρα δημοσίευσης: Νοε-20-2022
