Rolling shutter é un método de captura de imaxe no que se captura unha imaxe fixa (nunha cámara fixa) ou cada fotograma dun vídeo (nunha cámara de vídeo), non tomando unha instantánea de toda a escena nun único instante, senón máis ben escaneando a escena rapidamente, vertical ou horizontalmente.Noutras palabras, non todas as partes da imaxe da escena se gravan exactamente no mesmo instante.(Aínda que, durante a reprodución, a imaxe completa da escena móstrase á vez, coma se representase un só instante no tempo.) Isto produce distorsións previsibles de obxectos en movemento rápido ou flashes de luz rápidos.Isto contrasta co "obturador global" no que se captura todo o cadro no mesmo instante. O "obturador enrollable" pode ser mecánico ou electrónico.A vantaxe deste método é que o sensor de imaxe pode seguir recollendo fotóns durante o proceso de adquisición, aumentando así a sensibilidade.Atópase en moitas cámaras fotográficas e de vídeo dixitais que utilizan sensores CMOS.O efecto é máis perceptible cando se imaxinan condicións de movemento extremas ou o flash rápido da luz.
Obturador global
Modo de obturación globalnun sensor de imaxe permite que todos os píxeles do sensor comecen a expoñer e deixen de expoñer simultaneamente durante o período de exposición programado durante cada adquisición de imaxe.Despois do final do tempo de exposición, comeza a lectura de datos de píxeles e avanza fila por fila ata que se leran todos os datos de píxeles.Isto produce imaxes non distorsionadas sen tambaleo nin sesgo.Os sensores de obturación global úsanse normalmente para capturar obxectos en movemento a alta velocidade.It pódese comparar cos obturadores convencionais das cámaras de película analóxica.Do mesmo xeito que o iris do ollo humano, asemellan a apertura da lente e probablemente sexan o que tes en mente cando pensas nas persianas..
O obturador debe abrirse rápido como unha luz cando se solta e pecharse inmediatamente ao final do tempo de exposición.Entre aberto e pechado, o segmento de película para tomar a imaxe queda totalmente exposto ao mesmo tempo (exposición global).
Como se mostra na seguinte figura: no modo de obturación global, cada píxel do sensor comeza e remata a exposición simultaneamente, polo que é necesaria unha gran cantidade de memoria, a imaxe completa pódese almacenar na memoria despois de finalizar a exposición e pódese ler. aos poucos.O proceso de fabricación do sensor é relativamente complexo e o prezo é relativamente caro, pero a vantaxe é que pode capturar obxectos en movemento a alta velocidade sen distorsións e a aplicación é máis extensa.
As cámaras de obturación globais utilízanse en aplicacións como rastrexo de balóns, automatización industrial, robots de almacén, drons., seguimento do tráfico, recoñecemento de xestos, AR e VRetc.
Persiana enrollable
Modo de obturación enrollablenunha cámara expón as filas de píxeles unha tras outra, cun desfase temporal dunha fila á seguinte.Nun primeiro momento, a fila superior da imaxe comeza a recoller a luz e remata.A continuación, a seguinte fila comeza a recoller luz.Isto provoca un atraso na hora de finalización e inicio da recollida de luz para filas consecutivas.O tempo total de recollida de luz para cada fila é exactamente o mesmo. No modo de obturador enrollable, as diferentes liñas da matriz quedan expostas en diferentes momentos mentres a "onda" lida percorre o sensor, como se mostra na seguinte figura: a primeira liña. expón primeiro, e despois dun tempo de lectura, a segunda liña comeza a exposición, etc.Así, cada liña lese e despois pódese ler a seguinte.O sensor de obturación enrollable cada unidade de píxel só precisa de dous transistores para transportar electróns, polo tanto, menos produción de calor, baixo ruído.En comparación co sensor de obturación global, a estrutura do sensor de obturación enrollable é máis sinxela e de baixo custo, pero porque cada liña non está exposta ao mesmo tempo, polo que producirá distorsión ao capturar obxectos en movemento a alta velocidade.
A cámara de obturaciónúsase principalmente para capturar obxectos lentos como tractores agrícolas, transportadores de velocidade lenta e aplicacións autónomas como quioscos, escáneres de códigos de barras, etc.
COMO EVITAR?
Se a velocidade de movemento non é tan alta e o brillo varía lentamente, o problema que comentamos anteriormente afectará pouco á imaxe.Normalmente, usar un sensor de obturación global en lugar de sensor de obturador enrollable é o método máis fundamental e eficaz nas aplicacións de alta velocidade.Non obstante, nalgunhas aplicacións sensibles ao custo ou ao ruído, ou se o usuario ten que usar un sensor de obturación enrollable por outro motivo, pode usar o flash para mitigar os efectos.Hai que ter en conta varios aspectos cando se utiliza a función de sincronización do flash co sensor de obturador:● Non en todos os tempos de exposición que teñen saída de sinal estroboscópico, cando o tempo de exposición é demasiado curto e o tempo de lectura é demasiado longo, todas as liñas non teñen exposición solapada, non hai saída de sinal estroboscópico e a luz estroboscópica non parpadea.● Cando o tempo do flash estroboscópico é menor que o tempo de exposición● Cando o tempo de saída do sinal estroboscópico é demasiado curto (nivel μs), o rendemento dalgúns estroboscópicos non pode cumprir o requisito do interruptor de alta velocidade, polo que o estroboscópico non pode captar o sinal estroboscópico
Hora de publicación: 20-nov-2022
