O obturador rolante é um método de captura de imagem no qual uma fotografia (em uma câmera fotográfica) ou cada quadro de um vídeo (em uma câmera de vídeo) é capturado não tirando uma foto instantânea da cena inteira, mas sim percorrendo a cena rapidamente, seja vertical ou horizontalmente. Em outras palavras, nem todas as partes da imagem da cena são registradas exatamente no mesmo instante. (Embora, durante a reprodução, a imagem inteira da cena seja exibida de uma só vez, como se representasse um único instante no tempo.) Isso produz distorções previsíveis em objetos em movimento rápido ou flashes de luz rápidos. Isso contrasta com o "obturador global", no qual o quadro inteiro é capturado no mesmo instante. O "obturador rolante" pode ser mecânico ou eletrônico. A vantagem desse método é que o sensor de imagem pode continuar a coletar fótons durante o processo de aquisição, aumentando assim a sensibilidade. Ele é encontrado em muitas câmeras fotográficas e de vídeo digitais que utilizam sensores CMOS. O efeito é mais perceptível ao fotografar condições extremas de movimento ou flashes de luz rápidos..
Obturador global
Modo obturador globalEm um sensor de imagem, o obturador global permite que todos os pixels do sensor iniciem e parem de expor simultaneamente durante o período de exposição programado em cada aquisição de imagem. Após o término do tempo de exposição, a leitura dos dados dos pixels começa e prossegue linha por linha até que todos os dados dos pixels tenham sido lidos. Isso produz imagens sem distorção, oscilação ou inclinação. Sensores com obturador global são normalmente usados para capturar objetos em movimento de alta velocidade.It Podem ser comparados aos obturadores de lentes convencionais em câmeras analógicas de filme. Assim como a íris do olho humano, eles se assemelham à abertura da lente e são provavelmente o que você tem em mente quando pensa em obturadores..
O obturador deve abrir com a rapidez de um raio ao ser liberado e fechar imediatamente ao final do tempo de exposição. Entre a abertura e o fechamento, o segmento do filme que capturará a imagem é totalmente exposto de uma só vez (exposição global).
Como ilustrado na figura a seguir: no modo de obturador global, cada pixel do sensor inicia e finaliza a exposição simultaneamente, exigindo, portanto, uma grande quantidade de memória. A imagem completa pode ser armazenada na memória após o término da exposição e lida gradualmente. O processo de fabricação do sensor é relativamente complexo e o preço é relativamente alto, mas a vantagem é a capacidade de capturar objetos em movimento em alta velocidade sem distorção, ampliando assim sua aplicação.
Câmeras com obturador global são usadas em aplicações como rastreamento de bolas, automação industrial, robôs de armazém e drones.monitoramento de tráfego, reconhecimento de gestos, realidade aumentada e realidade virtualetc.
Perfurador de enrolar
Modo de obturador rolanteEm uma câmera com obturador global, as linhas de pixels são expostas uma após a outra, com um deslocamento temporal entre uma linha e a seguinte. Inicialmente, a linha superior da imagem começa a coletar luz e termina. Em seguida, a próxima linha começa a coletar luz. Isso causa um atraso no início e no fim da coleta de luz para as linhas consecutivas. O tempo total de coleta de luz para cada linha é exatamente o mesmo. No modo de obturador rolante, diferentes linhas da matriz são expostas em momentos diferentes à medida que a "onda" de leitura percorre o sensor, como mostrado na figura a seguir: a primeira linha é exposta primeiro e, após um tempo de leitura, a segunda linha começa a ser exposta, e assim por diante. Portanto, cada linha é lida antes que a próxima possa ser lida. No sensor de obturador rolante, cada unidade de pixel precisa de apenas dois transistores para transportar elétrons, resultando em menor produção de calor e baixo ruído. Comparado ao sensor de obturador global, a estrutura do sensor de obturador rolante é mais simples e de baixo custo, mas como cada linha não é exposta simultaneamente, haverá distorção ao capturar objetos em movimento de alta velocidade.
A câmera de obturador rolanteÉ usado principalmente para capturar objetos que se movem lentamente, como tratores agrícolas, esteiras transportadoras de baixa velocidade e aplicações independentes, como quiosques, leitores de código de barras, etc.
COMO EVITAR?
Se a velocidade de deslocamento não for muito alta e a luminosidade variar lentamente, o problema discutido acima terá pouco efeito na imagem. Normalmente, usar um sensor de obturador global em vez de um sensor de obturador rolante é o método mais fundamental e eficaz em aplicações de alta velocidade. No entanto, em algumas aplicações com restrições de custo ou de ruído, ou se o usuário precisar usar um sensor de obturador rolante por outro motivo, ele pode usar o flash para atenuar os efeitos. Há vários aspectos a serem considerados ao usar o recurso de sincronização de flash com o sensor de obturador rolante:● Nem sempre há saída de sinal estroboscópico durante o tempo de exposição. Quando o tempo de exposição é muito curto e o tempo de leitura é muito longo, todas as linhas não têm sobreposição de exposição, não há saída de sinal estroboscópico e o flash não dispara.● Quando o tempo do flash estroboscópico é menor que o tempo de exposição.● Quando o tempo de saída do sinal estroboscópico é muito curto (nível de μs), o desempenho de alguns estroboscópios não atende aos requisitos de comutação de alta velocidade, portanto, o estroboscópio não consegue capturar o sinal estroboscópico.
Data da publicação: 20/11/2022
