Riedantis užraktas – tai vaizdo fiksavimo metodas, kai užfiksuojamas nejudantis vaizdas (fotoaparate) arba kiekvienas vaizdo įrašo kadras (vaizdo kameroje) ne fotografuojant visą sceną vienu metu, o greitai skenuojant sceną vertikaliai arba horizontaliai. Kitaip tariant, ne visos scenos vaizdo dalys įrašomos tiksliai tuo pačiu metu. (Tačiau atkūrimo metu visas scenos vaizdas rodomas vienu metu, tarsi jis būtų pavaizduotas vienu metu.) Tai sukuria nuspėjamus greitai judančių objektų iškraipymus arba greitus šviesos blyksnius. Tai skiriasi nuo „visuotinio užrakto“, kai visas kadras fiksuojamas tuo pačiu metu. „Riedantis užraktas“ gali būti mechaninis arba elektroninis. Šio metodo privalumas yra tas, kad vaizdo jutiklis gali toliau rinkti fotonus duomenų gavimo proceso metu, taip efektyviai padidindamas jautrumą. Jis randamas daugelyje skaitmeninių fotoaparatų ir vaizdo kamerų, naudojančių CMOS jutiklius. Efektas labiausiai pastebimas vaizduojant ekstremalias judėjimo sąlygas arba greitą šviesos mirksėjimą..
Visuotinis užraktas
Visuotinis užrakto režimasvaizdo jutiklyje leidžia visiems jutiklio pikseliams pradėti ir baigti eksponuoti vienu metu užprogramuotam ekspozicijos laikotarpiui kiekvieno vaizdo gavimo metu. Pasibaigus ekspozicijos laikui, pradedamas pikselių duomenų nuskaitymas ir tęsiamas eilutė po eilutės, kol nuskaitomi visi pikselių duomenys. Taip gaunami neiškraipyti vaizdai be virpėjimo ar iškrypimo. Pasaulinio užrakto jutikliai paprastai naudojami dideliu greičiu judantiems objektams užfiksuoti.It galima palyginti su įprastais analoginių juostinių fotoaparatų objektyvų užraktais. Kaip ir žmogaus akies rainelė, jie primena objektyvo diafragmą ir tikriausiai yra tai, ką turite omenyje galvodami apie užraktus..
Užraktas atleidus turi atsidaryti žaibo greičiu ir užsidaryti pasibaigus ekspozicijos laikui. Tarp atidarymo ir uždarymo juostos segmentas, skirtas vaizdui užfiksuoti, yra visiškai eksponuojamas vienu metu (visuotinė ekspozicija).
Kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje: globalaus užrakto režimu kiekvienas jutiklio pikselis pradeda ir baigia ekspoziciją vienu metu, todėl reikia daug atminties, visas vaizdas gali būti saugomas atmintyje pasibaigus ekspozicijai ir nuskaitomas palaipsniui. Jutiklio gamybos procesas yra gana sudėtingas, o kaina gana didelė, tačiau privalumas yra tas, kad jis gali užfiksuoti dideliu greičiu judančius objektus be iškraipymų, o pritaikymas yra platesnis.
Pasaulinės užrakto kameros naudojamos tokiose srityse kaip kamuolių sekimas, pramoninė automatika, sandėlių robotai, dronai., eismo stebėjimas, gestų atpažinimas, AR ir VRir kt.
Riedantis užraktas
Riedančio užrakto režimasFotoaparate pikselių eilutės eksponuojamos viena po kitos, su laiko poslinkiu nuo vienos eilutės iki kitos. Pirmiausia viršutinė vaizdo eilutė pradeda rinkti šviesą ir ją užbaigia. Tada pradeda rinkti šviesą kita eilutė. Dėl to iš eilės einančių eilučių šviesos rinkimo pabaiga ir pradžia vėluoja. Bendras kiekvienos eilutės šviesos rinkimo laikas yra visiškai toks pat. Riedančio užrakto režime skirtingos matricos linijos eksponuojamos skirtingu metu, kai nuskaitymo „banga“ sklinda per jutiklį, kaip parodyta toliau pateiktame paveikslėlyje: pirmoji eilutė eksponuojama pirmiausia, o po nuskaitymo laiko pradedama eksponuoti antroji eilutė ir t. t. Taigi, kiekviena eilutė nuskaitoma, o tada galima nuskaityti kitą eilutę. Riedančio užrakto jutiklyje kiekvienam pikselių vienetui elektronams transportuoti reikia tik dviejų tranzistorių, todėl išsiskiria mažiau šilumos ir triukšmo. Palyginti su globaliu užrakto jutikliu, riedančio užrakto jutiklio struktūra yra paprastesnė ir pigesnė, tačiau kadangi kiekviena linija nėra eksponuojama vienu metu, fiksuojant dideliu greičiu judančius objektus, atsiras iškraipymų.
Riedančio užrakto kameradaugiausia naudojamas lėtai judantiems objektams, tokiems kaip žemės ūkio traktoriai, lėtaeigiai konvejeriai, ir atskiroms programoms, tokioms kaip kioskai, brūkšninių kodų skaitytuvai ir kt., fiksuoti.
KAIP IŠVENGTI?
Jei judėjimo greitis nėra didelis, o ryškumas keičiamas lėtai, aukščiau aptarta problema vaizdui neturi didelės įtakos. Paprastai, naudojant didelės spartos programas, vietoj riedančio užrakto jutiklio yra pats svarbiausias ir efektyviausias metodas. Tačiau kai kuriose išlaidos yra svarbios arba triukšmui jautriose srityse arba jei vartotojas dėl kitos priežasties turi naudoti riedančio užrakto jutiklį, jis gali naudoti blykstę, kad sumažintų poveikį. Naudojant sinchronizuotos blykstės funkciją su riedančio užrakto jutikliu, reikia žinoti kelis aspektus:● Ne per visą ekspozicijos laiką, kai yra stroboskopinio signalo išvestis, kai ekspozicijos laikas yra per trumpas, o nuskaitymo laikas per ilgas, visos linijos neturi persidengiančios ekspozicijos, nėra stroboskopinio signalo išvesties, o stroboskopinis signalas nemirksi.● Kai stroboskopinės blykstės laikas yra trumpesnis nei ekspozicijos laikas● Kai stroboskopo signalo išvesties laikas yra per trumpas (μs lygis), kai kurių stroboskopų veikimas negali atitikti greitojo perjungimo reikalavimo, todėl stroboskopas negali pagauti stroboskopo signalo.
Įrašo laikas: 2022 m. lapkričio 20 d.
