Rolling shutter is een methode voor het vastleggen van beelden waarbij een stilstaand beeld (in een fotocamera) of elk frame van een video (in een videocamera) wordt vastgelegd, niet door op één moment een momentopname van de hele scène te maken, maar in plaats van door snel over de scène te scannen, verticaal of horizontaal.Met andere woorden: niet alle delen van het beeld van de scène worden op precies hetzelfde moment opgenomen.(Tijdens het afspelen wordt echter het hele beeld van de scène in één keer weergegeven, alsof het een enkel moment vertegenwoordigt.) Dit levert voorspelbare vervormingen op van snel bewegende objecten of snelle lichtflitsen.Dit staat in contrast met "global shutter", waarbij het hele frame op hetzelfde moment wordt vastgelegd. De "Rolling Shutter" kan mechanisch of elektronisch zijn.Het voordeel van deze methode is dat de beeldsensor tijdens het acquisitieproces fotonen kan blijven verzamelen, waardoor de gevoeligheid effectief toeneemt.Het wordt aangetroffen op veel digitale foto- en videocamera's die gebruik maken van CMOS-sensoren.Het effect is het meest merkbaar bij het fotograferen van extreme bewegingsomstandigheden of het snel flitsen van licht.
Globale sluiter
Globale sluitermodusin een beeldsensor zorgt ervoor dat alle pixels van de sensor tijdens elke beeldopname gelijktijdig kunnen beginnen met belichten en stoppen met belichten gedurende de geprogrammeerde belichtingsperiode.Na het einde van de belichtingstijd begint het uitlezen van pixelgegevens en gaat rij voor rij door totdat alle pixelgegevens zijn gelezen.Dit levert niet-vervormde beelden op zonder wiebelen of scheeftrekken.Global Shutter-sensoren worden doorgaans gebruikt om bewegende objecten met hoge snelheid vast te leggen.It kan worden vergeleken met conventionele lenssluiters in analoge filmcamera's.Net als de iris in het menselijk oog lijken ze op een lensopening en zijn ze waarschijnlijk wat u in gedachten heeft als u aan sluiters denkt.
De sluiter moet bliksemsnel openen wanneer hij wordt losgelaten en onmiddellijk sluiten aan het einde van de belichtingstijd.Tussen open en gesloten wordt het filmsegment waarin het beeld wordt opgenomen, in één keer volledig belicht (globale belichting).
Zoals weergegeven in de volgende afbeelding: in de globale sluitermodus begint en eindigt elke pixel in de sensor tegelijkertijd de belichting, dus er is een grote hoeveelheid geheugen nodig, het hele beeld kan in het geheugen worden opgeslagen nadat de belichting is beëindigd en kan worden uitgelezen geleidelijk.Het fabricageproces van de sensor is relatief complex en de prijs is relatief duur, maar het voordeel is dat hij bewegende objecten met hoge snelheid kan vastleggen zonder vervorming, en dat de toepassing uitgebreider is.
Global Shutter-camera's worden gebruikt in toepassingen zoals het volgen van ballen, industriële automatisering, magazijnrobots en drones,verkeersmonitoring,gebaarherkenning,AR&VRenz.
Rolluik
Rolluikmodusin een camera worden de pixelrijen achter elkaar belicht, met een tijdelijke verschuiving van de ene rij naar de volgende.In eerste instantie begint de bovenste rij van de afbeelding het licht te verzamelen en maakt het af.Dan begint de volgende rij licht te verzamelen.Dit veroorzaakt vertraging in de eind- en starttijd van de lichtverzameling voor opeenvolgende rijen.De totale lichtverzamelingstijd voor elke rij is precies hetzelfde. In de rolluikmodus worden verschillende lijnen van de array op verschillende tijdstippen belicht terwijl de uitgelezen 'golf' door de sensor beweegt, zoals weergegeven in de volgende afbeelding: de eerste lijn belicht eerst, en na een uitleestijd begint de tweede regel met belichten, enzovoort.Elke regel wordt dus voorgelezen en vervolgens kan de volgende regel worden gelezen.De rolluiksensor per pixeleenheid heeft slechts twee transistors nodig om elektronen te transporteren, dus minder warmteproductie en weinig ruis.Vergeleken met de globale sluitersensor is de structuur van de rolluiksensor eenvoudiger en goedkoper, maar omdat elke lijn niet tegelijkertijd wordt belicht, zal deze vervorming veroorzaken bij het vastleggen van snel bewegende objecten.
De rolluikcamerawordt voornamelijk gebruikt voor het vastleggen van langzaam bewegende objecten zoals landbouwtractoren, langzame transportbanden en zelfstandige toepassingen zoals kiosken, barcodescanners, enz.
HOE TE VERMIJDEN?
Als de bewegingssnelheid niet zo hoog is en de helderheid langzaam wordt gevarieerd, heeft het hierboven besproken probleem weinig invloed op het beeld.Meestal is het gebruik van een globale sluitersensor in plaats van een rolluiksensor de meest fundamentele en effectieve methode bij hogesnelheidstoepassingen.In sommige kosten- of geluidsgevoelige toepassingen, of als de gebruiker om een andere reden een rolluiksensor moet gebruiken, kan hij echter de flitser gebruiken om de effecten te verzachten.Er zijn verschillende aspecten waar u rekening mee moet houden bij het gebruik van de synchronisatieflitsfunctie met de rolluiksensor:● Niet in de hele belichtingstijd met een stroboscoopsignaal, als de belichtingstijd te kort is en de uitleestijd te lang, hebben alle lijnen geen overlappende belichting, is er geen stroboscoopsignaal en knippert de flitser niet● Wanneer de tijd van de flitsflits korter is dan de belichtingstijd● Wanneer de uitgangstijd van het stroboscoopsignaal te kort is (μs-niveau), kunnen de prestaties van sommige flitsers niet voldoen aan de hogesnelheidsschakelaarvereiste, zodat de flitser het stroboscoopsignaal niet kan opvangen
Posttijd: 20 november 2022
