El obturador rodante es un método de captura de imágenes en el que una fotografía (en una cámara fotográfica) o cada fotograma de un vídeo (en una cámara de vídeo) se captura no tomando una instantánea de toda la escena en un solo instante, sino escaneando rápidamente la escena, ya sea vertical u horizontalmente. En otras palabras, no todas las partes de la imagen de la escena se registran exactamente al mismo instante. (Aunque, durante la reproducción, la imagen completa de la escena se muestra a la vez, como si representara un solo instante). Esto produce distorsiones predecibles en objetos que se mueven rápidamente o destellos de luz rápidos. Esto contrasta con el obturador global, en el que todo el fotograma se captura en el mismo instante. El obturador rodante puede ser mecánico o electrónico. La ventaja de este método es que el sensor de imagen puede seguir captando fotones durante el proceso de adquisición, aumentando así la sensibilidad. Se encuentra en muchas cámaras digitales de fotos y vídeo que utilizan sensores CMOS. El efecto es más notorio al capturar imágenes en condiciones de movimiento extremas o destellos de luz rápidos..
Obturador global
Modo de obturador globalEn un sensor de imagen, el obturador global permite que todos los píxeles comiencen y terminen de exponerse simultáneamente durante el período de exposición programado en cada adquisición de imagen. Al finalizar el tiempo de exposición, comienza la lectura de datos de los píxeles, fila por fila, hasta que se hayan leído todos los datos. Esto produce imágenes sin distorsión, sin vibraciones ni sesgos. Los sensores de obturador global se utilizan normalmente para capturar objetos en movimiento a alta velocidad.It Se pueden comparar con los obturadores de lentes convencionales de las cámaras analógicas. Al igual que el iris del ojo humano, se asemejan a la apertura de un objetivo y probablemente son lo que tienes en mente cuando piensas en obturadores..
El obturador se abre a la velocidad del rayo al soltarse y se cierra inmediatamente al finalizar el tiempo de exposición. Entre la apertura y el cierre, el segmento de película que toma la imagen se expone por completo de una sola vez (exposición global).
Como se muestra en la siguiente figura: en el modo de obturador global, cada píxel del sensor inicia y finaliza la exposición simultáneamente, por lo que se requiere una gran cantidad de memoria. La imagen completa se puede almacenar en la memoria una vez finalizada la exposición y se puede leer gradualmente. El proceso de fabricación del sensor es relativamente complejo y su precio es relativamente elevado, pero la ventaja radica en que puede capturar objetos en movimiento a alta velocidad sin distorsión, lo que amplía su ámbito de aplicación.
Las cámaras con obturador global se utilizan en aplicaciones como el seguimiento de pelotas, la automatización industrial, los robots de almacén y los drones.Monitoreo de tráfico, reconocimiento de gestos, realidad aumentada y realidad virtualetc.
Persiana enrollable
Modo de obturador rodanteEn una cámara, las filas de píxeles se exponen una tras otra, con un desfase temporal entre filas. Primero, la fila superior de la imagen comienza a captar la luz y termina de hacerlo. Luego, la siguiente fila comienza a captarla. Esto provoca un retraso en el inicio y el final de la captación de luz para filas consecutivas. El tiempo total de captación de luz para cada fila es exactamente el mismo. En el modo de obturador rodante, las distintas líneas de la matriz se exponen en diferentes momentos a medida que la "onda" de lectura recorre el sensor, como se muestra en la siguiente figura: la primera línea se expone primero, y después de un tiempo de lectura, la segunda línea comienza a exponerse, y así sucesivamente. Por lo tanto, cada línea se lee y luego se puede leer la siguiente. En el sensor de obturador rodante, cada unidad de píxel solo necesita dos transistores para transportar electrones, por lo que se produce menos calor y menos ruido. En comparación con el sensor de obturador global, la estructura del sensor de obturador rodante es más simple y de menor costo, pero debido a que cada línea no se expone al mismo tiempo, producirá distorsión al capturar objetos en movimiento a alta velocidad.
La cámara de obturador rodanteSe utiliza principalmente para capturar objetos de movimiento lento, como tractores agrícolas, cintas transportadoras de baja velocidad y aplicaciones independientes como quioscos, escáneres de códigos de barras, etc.
¿CÓMO EVITARLO?
Si la velocidad de movimiento no es muy alta y el brillo varía lentamente, el problema mencionado anteriormente tiene poco impacto en la imagen. Generalmente, usar un sensor de obturador global en lugar de un sensor de obturador rodante es el método más fundamental y eficaz en aplicaciones de alta velocidad. Sin embargo, en algunas aplicaciones donde el costo o el ruido son factores críticos, o si el usuario debe usar un sensor de obturador rodante por otra razón, puede usar el flash para mitigar los efectos. Hay varios aspectos que se deben tener en cuenta al usar la función de sincronización del flash con el sensor de obturador rodante:● No en todo el tiempo de exposición que tiene salida de señal estroboscópica, cuando el tiempo de exposición es demasiado corto y el tiempo de lectura es demasiado largo, todas las líneas no tienen exposición superpuesta, no hay salida de señal estroboscópica y el estroboscopio no parpadea● Cuando el tiempo del flash estroboscópico es más corto que el tiempo de exposición.● Cuando el tiempo de salida de la señal estroboscópica es demasiado corto (nivel de microsegundos), el rendimiento de algunos estroboscopios no puede cumplir con el requisito de conmutación de alta velocidad, por lo que el estroboscopio no puede capturar la señal estroboscópica.
Fecha de publicación: 20 de noviembre de 2022
