Роликовый затвор — это метод захвата изображения, при котором стоп-кадр (в фотокамере) или каждый кадр видео (в видеокамере) снимается не путем создания снимка всей сцены в один момент времени, а скорее, быстро сканируя сцену по вертикали или по горизонтали.Другими словами, не все части изображения сцены записываются в один и тот же момент.(Хотя во время воспроизведения все изображение сцены отображается сразу, как если бы оно представляло собой один момент времени.) Это приводит к предсказуемым искажениям быстро движущихся объектов или быстрых вспышек света.В этом отличие от «глобального затвора», при котором весь кадр снимается одновременно. «Подвижный затвор» может быть механическим или электронным.Преимущество этого метода заключается в том, что датчик изображения может продолжать собирать фотоны во время процесса съемки, тем самым эффективно повышая чувствительность.Его можно найти во многих цифровых фото- и видеокамерах, использующих CMOS-сенсоры.Эффект наиболее заметен при изображении экстремальных условий движения или быстрого мигания света..
Глобальный затвор
Режим глобального затворав датчике изображения позволяет всем пикселям датчика одновременно начинать экспонирование и прекращать экспонирование в течение запрограммированного периода экспозиции во время каждого получения изображения.После окончания времени экспозиции начинается считывание данных пикселей, которое продолжается построчно до тех пор, пока не будут считаны все данные пикселей.Это позволяет получать неискаженные изображения без дрожания и перекоса.Датчики глобального затвора обычно используются для захвата быстро движущихся объектов.It можно сравнить с обычными затворами объективов аналоговых пленочных камер.Как и радужная оболочка человеческого глаза, они напоминают апертуру линзы и, вероятно, именно это вы имеете в виду, когда думаете о ставенках..
Затвор должен открываться быстро, как молния, при отпускании и немедленно закрываться по окончании времени экспозиции.Между открытием и закрытием фрагмент пленки, на котором делается снимок, полностью экспонируется одновременно (глобальная экспозиция).
Как показано на следующем рисунке: в режиме глобального затвора каждый пиксель в матрице начинает и заканчивает экспозицию одновременно, поэтому требуется большой объем памяти, все изображение может быть сохранено в памяти после окончания экспозиции и может быть считано постепенно.Процесс производства датчика относительно сложен, а цена относительно дорогая, но преимуществом является то, что он может захватывать быстродвижущиеся объекты без искажений, а применение более обширно.
Камеры с глобальным затвором используются в таких приложениях, как отслеживание мячей, промышленная автоматизация, складские роботы, дроны.,мониторинг трафика,распознавание жестов,AR&VRи т. д.
Рольставни
Режим рольставнив камере ряды пикселей экспонируются один за другим со временным смещением от одного ряда к другому.Сначала верхний ряд изображения начинает собирать свет и завершает его.Затем следующий ряд начинает собирать свет.Это приводит к задержке времени окончания и начала сбора света для последовательных рядов.Общее время сбора света для каждого ряда одинаково. В режиме рольставней разные линии массива экспонируются в разное время, когда считываемая «волна» проходит через датчик, как показано на следующем рисунке: первая строка экспонируется первой, а по истечении времени считывания начинается экспонирование второй строки и так далее.Итак, каждая строка считывается, а затем можно прочитать следующую строку.Для каждого пиксельного блока датчика рольставни требуется только два транзистора для транспортировки электронов, что обеспечивает меньшее выделение тепла и низкий уровень шума.По сравнению с датчиком глобального затвора структура датчика роллетного затвора более проста и дешева, но поскольку каждая линия не экспонируется одновременно, это приводит к искажениям при съемке быстродвижущихся объектов.
Камера со скользящим затворомпреимущественно используется для захвата медленно движущихся объектов, таких как сельскохозяйственные тракторы, низкоскоростные конвейеры, а также автономных приложений, таких как киоски, сканеры штрих-кодов и т. д.
КАК ИЗБЕЖАТЬ?
Если скорость движения не такая высокая, а яркость меняется медленно, то описанная выше проблема мало влияет на изображение.Обычно использование датчика глобального затвора вместо датчика роллетного затвора является наиболее фундаментальным и эффективным методом в высокоскоростных приложениях.Однако в некоторых дорогостоящих или чувствительных к шуму приложениях, а также если пользователю приходится использовать датчик роллетного затвора по другой причине, он может использовать вспышку для смягчения эффектов.При использовании функции синхронизации вспышки с датчиком рольставни необходимо учитывать несколько аспектов:● Не во всех случаях времени экспозиции, при которых выводится стробоскопический сигнал, когда время экспозиции слишком короткое, а время считывания слишком длинное, все линии не перекрывают экспозицию, нет выходного стробоскопического сигнала, и стробоскоп не мигает.● Когда время стробоскопической вспышки короче времени экспозиции● Когда время вывода строб-сигнала слишком короткое (уровень мкс), некоторые характеристики стробоскопа не могут соответствовать требованиям высокоскоростного переключателя, поэтому стробоскоп не может поймать строб-сигнал.
Время публикации: 20 ноября 2022 г.
