Rolling Shutter to metoda przechwytywania obrazu, w której nieruchomy obraz (w aparacie fotograficznym) lub każda klatka wideo (w kamerze wideo) jest rejestrowana nie poprzez uchwycenie całej sceny w jednym momencie, ale poprzez szybkie przeskanowanie sceny w pionie lub poziomie. Innymi słowy, nie wszystkie fragmenty obrazu sceny są rejestrowane dokładnie w tym samym momencie. (Chociaż podczas odtwarzania cały obraz sceny jest wyświetlany jednocześnie, tak jakby reprezentował pojedynczy moment). Powoduje to przewidywalne zniekształcenia szybko poruszających się obiektów lub szybkich błysków światła. Jest to przeciwieństwo „migawki globalnej”, w której cała klatka jest rejestrowana w tym samym momencie. „Rolling Shutter” może być mechaniczny lub elektroniczny. Zaletą tej metody jest to, że przetwornik obrazu może nadal gromadzić fotony podczas procesu akwizycji, skutecznie zwiększając w ten sposób czułość. Jest ona stosowana w wielu cyfrowych aparatach fotograficznych i kamerach wideo z matrycami CMOS. Efekt jest najbardziej zauważalny podczas rejestrowania ekstremalnych warunków ruchu lub szybkich błysków światła..
Globalna migawka
Tryb globalnej migawkiw matrycy obrazu umożliwia jednoczesne rozpoczęcie naświetlania i zakończenie naświetlania wszystkich pikseli matrycy przez zaprogramowany czas ekspozycji podczas każdego akwizycji obrazu. Po zakończeniu czasu naświetlania rozpoczyna się odczyt danych pikseli, który jest powtarzany wiersz po wierszu, aż do odczytania wszystkich danych pikseli. Zapewnia to obrazy bez zniekształceń, bez drgań i przekosów. Migawki globalne są zazwyczaj używane do rejestrowania szybko poruszających się obiektów.It Można je porównać do konwencjonalnych migawek obiektywów w analogowych aparatach fotograficznych. Podobnie jak tęczówka w ludzkim oku, przypominają one przysłonę obiektywu i prawdopodobnie to właśnie masz na myśli, myśląc o migawkach..
Migawka otwiera się błyskawicznie po zwolnieniu i zamyka natychmiast po upływie czasu naświetlania. Pomiędzy otwarciem a zamknięciem, fragment filmu, na którym ma zostać wykonane zdjęcie, jest naświetlany jednocześnie (ekspozycja globalna).
Jak pokazano na poniższym rysunku: w trybie migawki globalnej każdy piksel w czujniku rozpoczyna i kończy naświetlanie jednocześnie, co wymaga dużej ilości pamięci. Cały obraz może zostać zapisany w pamięci po zakończeniu naświetlania i może być stopniowo odczytywany. Proces produkcji czujnika jest stosunkowo skomplikowany, a jego cena stosunkowo wysoka. Zaletą jest jednak możliwość rejestrowania szybko poruszających się obiektów bez zniekształceń, a zakres jego zastosowań jest szerszy.
Kamery z migawką globalną są wykorzystywane w takich zastosowaniach jak śledzenie piłki, automatyka przemysłowa, roboty magazynowe, drony,monitorowanie ruchu,rozpoznawanie gestów,AR i VRitp.
Roleta rolowana
Tryb migawki rolowanejW aparacie fotograficznym naświetlane są rzędy pikseli jeden po drugim, z przesunięciem czasowym między kolejnymi rzędami. Najpierw górny rząd obrazu rozpoczyna zbieranie światła i kończy je. Następnie kolejny rząd rozpoczyna zbieranie światła. Powoduje to opóźnienie w zakończeniu i rozpoczęciu zbierania światła dla kolejnych rzędów. Całkowity czas zbierania światła dla każdego rzędu jest dokładnie taki sam. W trybie migawki toczącej różne wiersze matrycy są naświetlane w różnym czasie, gdy „fala” odczytu przechodzi przez czujnik, jak pokazano na poniższym rysunku: pierwszy wiersz naświetla się jako pierwszy, a po czasie odczytu drugi wiersz rozpoczyna naświetlanie i tak dalej. Zatem każdy wiersz jest odczytywany, a następnie można odczytać kolejny. W czujniku migawki toczącej każdy piksel potrzebuje tylko dwóch tranzystorów do transportu elektronów, co przekłada się na mniejsze wytwarzanie ciepła i niższy poziom szumów. W porównaniu z czujnikiem migawki globalnej, konstrukcja czujnika migawki toczącej jest prostsza i tańsza, ale ponieważ każdy wiersz nie jest naświetlany w tym samym czasie, może to powodować zniekształcenia podczas rejestrowania szybko poruszających się obiektów.
Aparat z migawką toczącą sięjest stosowany głównie do rejestrowania obiektów poruszających się powoli, takich jak ciągniki rolnicze, przenośniki taśmowe o małej prędkości oraz w samodzielnych zastosowaniach, takich jak kioski, skanery kodów kreskowych itp.
JAK UNIKNĄĆ?
Jeśli prędkość ruchu nie jest zbyt duża, a jasność zmienia się powoli, problem, o którym mowa powyżej, ma niewielki wpływ na obraz. Zazwyczaj użycie globalnego czujnika migawki zamiast czujnika migawki liniowej jest najskuteczniejszą i najbardziej podstawową metodą w zastosowaniach wymagających dużej szybkości. Jednak w niektórych zastosowaniach, gdzie liczy się oszczędność lub poziom szumów, albo gdy użytkownik musi użyć czujnika migawki liniowej z innych powodów, może użyć lampy błyskowej, aby złagodzić te efekty. Podczas korzystania z funkcji synchronizacji lampy błyskowej z czujnikiem migawki liniowej należy zwrócić uwagę na kilka kwestii:● Nie we wszystkich czasach ekspozycji, które mają wyjście sygnału stroboskopowego, gdy czas ekspozycji jest zbyt krótki, a czas odczytu jest zbyt długi, wszystkie linie nie mają nakładającej się ekspozycji, nie ma wyjścia sygnału stroboskopowego, a stroboskop nie miga● Gdy czas błysku lampy błyskowej jest krótszy niż czas naświetlania● Gdy czas wyjściowy sygnału stroboskopowego jest zbyt krótki (na poziomie μs), wydajność niektórych stroboskopów nie spełnia wymagań dotyczących szybkiego przełączania, przez co stroboskop nie może przechwycić sygnału stroboskopowego
Czas publikacji: 20-11-2022
