Rolling shutter is een beeldopnamemethode waarbij een stilbeeld (in een fotocamera) of elk frame van een video (in een videocamera) niet wordt vastgelegd door een momentopname van de hele scène op één tijdstip te maken, maar door snel over de scène te scannen, verticaal of horizontaal. Met andere woorden, niet alle delen van het beeld van de scène worden exact op hetzelfde moment vastgelegd. (Hoewel tijdens het afspelen het hele beeld van de scène in één keer wordt weergegeven, alsof het één moment in de tijd vertegenwoordigt.) Dit leidt tot voorspelbare vervormingen van snel bewegende objecten of snelle lichtflitsen. Dit in tegenstelling tot de "global shutter", waarbij het hele beeld op hetzelfde moment wordt vastgelegd. De rolling shutter kan mechanisch of elektronisch zijn. Het voordeel van deze methode is dat de beeldsensor tijdens het opnameproces fotonen kan blijven verzamelen, waardoor de gevoeligheid effectief wordt verhoogd. Het is te vinden in veel digitale foto- en videocamera's die gebruikmaken van CMOS-sensoren. Het effect is het meest merkbaar bij het vastleggen van extreme bewegingsomstandigheden of snelle lichtflitsen..
Wereldwijde sluiter
Globale sluitertijdEen beeldsensor met een globale sluiter zorgt ervoor dat alle pixels van de sensor tegelijkertijd beginnen en stoppen met belichten gedurende de geprogrammeerde belichtingstijd bij elke beeldopname. Na afloop van de belichtingstijd begint het uitlezen van de pixelgegevens en gaat dit rij voor rij door totdat alle pixelgegevens zijn uitgelezen. Dit levert onvervormde beelden op zonder trillingen of scheefstand. Sensoren met een globale sluiter worden doorgaans gebruikt om snel bewegende objecten vast te leggen.It Ze kunnen worden vergeleken met de conventionele lenssluiters in analoge filmcamera's. Net als de iris in het menselijk oog lijken ze op de lensopening en zijn ze waarschijnlijk wat je voor ogen hebt als je aan sluiters denkt..
De sluiter opent razendsnel na het loslaten en sluit direct na afloop van de belichtingstijd. Tussen het openen en sluiten wordt het filmsegment waarop de foto wordt gemaakt in één keer volledig belicht (globale belichting).
Zoals in de volgende afbeelding te zien is: in de globale sluiterstand begint en eindigt elke pixel in de sensor gelijktijdig met de belichting. Hierdoor is een grote hoeveelheid geheugen nodig. De volledige afbeelding kan na afloop van de belichting in het geheugen worden opgeslagen en vervolgens geleidelijk worden uitgelezen. Het productieproces van de sensor is relatief complex en de prijs is relatief hoog, maar het voordeel is dat snel bewegende objecten zonder vervorming kunnen worden vastgelegd, waardoor de toepassingsmogelijkheden breder zijn.
Global shutter-camera's worden gebruikt in toepassingen zoals balvolging, industriële automatisering, magazijnrobots en drones.Verkeersmonitoring, gebarenherkenning, AR & VRenz.
Rolluik
Rolling shutter-modusBij een camera met een globale sluiter worden de pixelrijen één voor één belicht, met een tijdsverschil tussen de rijen. Eerst begint de bovenste rij van de afbeelding met het opvangen van licht en is daarmee klaar. Daarna begint de volgende rij met het opvangen van licht. Dit veroorzaakt een vertraging in het begin- en eindtijdstip van de lichtopvang voor opeenvolgende rijen. De totale lichtopvangtijd voor elke rij is exact hetzelfde. In de rolling shutter-modus worden verschillende rijen van de array op verschillende tijdstippen belicht, terwijl de uitleesgolf door de sensor beweegt, zoals weergegeven in de volgende afbeelding: de eerste rij wordt eerst belicht, en na een bepaalde uitleestijd begint de tweede rij met de belichting, enzovoort. Elke rij wordt dus eerst uitgelezen, waarna de volgende rij kan worden uitgelezen. Bij een rolling shutter-sensor heeft elke pixeleenheid slechts twee transistors nodig voor elektronentransport, waardoor er minder warmteontwikkeling en ruis is. Vergeleken met een global shutter-sensor is de structuur van een rolling shutter-sensor eenvoudiger en goedkoper, maar omdat niet elke rij tegelijkertijd wordt belicht, kan er vervorming optreden bij het vastleggen van snel bewegende objecten.
De rolling shutter cameraHet wordt hoofdzakelijk gebruikt voor het vastleggen van langzaam bewegende objecten zoals landbouwtractoren, transportbanden met lage snelheid en op zichzelf staande toepassingen zoals kiosken, barcodescanners, enz.
HOE TE VERMIJDEN?
Als de bewegingssnelheid niet al te hoog is en de helderheid langzaam varieert, heeft het hierboven besproken probleem weinig invloed op het beeld. Het gebruik van een global shutter-sensor in plaats van een rolling shutter-sensor is doorgaans de meest fundamentele en effectieve methode bij hogesnelheidstoepassingen. In sommige toepassingen waar kosten een belangrijke rol spelen, of waar ruis een grote rol speelt, of als de gebruiker om andere redenen toch een rolling shutter-sensor moet gebruiken, kan de flitser worden ingezet om de effecten te verminderen. Er zijn echter een aantal aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het gebruik van de flitssynchronisatiefunctie met een rolling shutter-sensor:● Niet bij alle belichtingstijden is er een stroboscoopsignaal beschikbaar. Wanneer de belichtingstijd te kort is en de uitleestijd te lang, overlappen de belichtingslijnen elkaar niet, is er geen stroboscoopsignaal en flitst de flitser niet.● Wanneer de flitsduur van de stroboscoop korter is dan de belichtingstijd.● Wanneer de signaaluitvoertijd van de stroboscoop te kort is (microseconden), voldoen sommige stroboscopen niet aan de eisen voor snelle schakeling, waardoor ze het stroboscoopsignaal niet kunnen detecteren.
Geplaatst op: 20 november 2022
