O obturador rodante é un método de captura de imaxes 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 explorando a escena rapidamente, xa sexa vertical ou horizontalmente. Noutras palabras, non todas as partes da imaxe da escena se gravan exactamente no mesmo instante. (Aínda que, durante a reprodución, móstrase toda a imaxe da escena á vez, coma se representase un único instante no tempo). Isto produce distorsións predicibles de obxectos en movemento rápido ou flashes de luz rápidos. Isto contrasta co "obturador global" no que se captura todo o fotograma no mesmo instante. O "obturador rodante" 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 eficazmente a sensibilidade. Atópase en moitas cámaras dixitais e de vídeo que usan sensores CMOS. O efecto é máis notable ao imaxinar condicións extremas de movemento ou o flasheo 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 en cada adquisición de imaxe. Despois de rematar o tempo de exposición, comeza a lectura dos datos dos píxeles e prosegue fila por fila ata que se lean todos os datos dos píxeles. Isto produce imaxes sen distorsións, sen oscilacións nin sesgos. Os sensores de obturador global úsanse normalmente para capturar obxectos en movemento a alta velocidade.It pódense comparar cos obturadores de lente convencionais das cámaras de película analóxicas. Do mesmo xeito que o iris do ollo humano, parécense á apertura da lente e probablemente sexan o que teñas en mente ao pensar en obturadores..
O obturador ábrese tan rápido como un lóstrego ao soltalo e péchase inmediatamente ao final do tempo de exposición. Entre a apertura e o peche, o segmento de película para tomar a imaxe queda totalmente exposto dunha soa vez (exposición global).
Como se mostra na seguinte figura: no modo de obturador global cada píxel do sensor comeza e remata a exposición simultaneamente, polo que se necesita unha gran cantidade de memoria. A imaxe completa pódese almacenar na memoria despois de que remate a exposición e pódese ler gradualmente. 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 distorsión, e a aplicación é máis extensa.
As cámaras de obturador global úsanse en aplicacións como o seguimento de bólas, a automatización industrial, os robots de almacén e os drons., monitorización do tráfico, recoñecemento de xestos, realidade aumentada e realidade virtualetc.
Obturador rodante
Modo de obturador rodanteNunha cámara expón as filas de píxeles unha tras outra, cun desprazamento temporal dunha fila a outra. Ao principio, a fila superior da imaxe comeza a recoller a luz e remata. Despois, a seguinte fila comeza a recoller a luz. Isto provoca un atraso no tempo 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 rodante, diferentes liñas da matriz expóñense 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 e así sucesivamente. Así, cada liña lese e despois pódese ler a seguinte liña. No sensor de obturador rodante, cada unidade de píxel só necesita dous transistores para transportar electróns, polo que hai menos produción de calor e baixo ruído. En comparación co sensor de obturador global, a estrutura do sensor de obturador rodante é máis sinxela e de baixo custo, pero debido a que cada liña non se expón ao mesmo tempo, producirase distorsión ao capturar obxectos en movemento a alta velocidade.
A cámara de obturador rodanteúsase principalmente para capturar obxectos de movemento lento, como tractores agrícolas, transportadores de baixa velocidade e aplicacións independentes 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 se comentou anteriormente ten pouco efecto na imaxe. Normalmente, usar un sensor de obturador global en lugar dun sensor de obturador rodante é o método máis fundamental e eficaz en aplicacións de alta velocidade. Non obstante, nalgunhas aplicacións sensibles ao custo ou ao ruído, ou se o usuario ten que usar un sensor de obturador rodante por outro motivo, pode usar o flash para mitigar os efectos. Hai varios aspectos que se deben ter en conta ao usar a función de flash sincronizado co sensor de obturador rodante:● Non en todo o tempo de exposición que ten 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 superposta, non hai saída de sinal estroboscópico e o estroboscópico non parpadea● Cando o tempo do flash estroboscópico é máis curto que o tempo de exposición● Cando o tempo de saída do sinal estroboscópico é demasiado curto (nivel de μs), o rendemento dalgúns estroboscópicos non pode cumprir o requisito de conmutación de alta velocidade, polo que o estroboscópico non pode captar o sinal estroboscópico.
Data de publicación: 20 de novembro de 2022
