Rullande slutare är en metod för bildtagning där en stillbild (i en stillbildskamera) eller varje bildruta i en video (i en videokamera) tas, inte genom att ta en ögonblicksbild av hela scenen vid ett enda ögonblick, utan snarare genom att snabbt skanna över scenen, antingen vertikalt eller horisontellt. Med andra ord spelas inte alla delar av scenens bild in exakt vid samma ögonblick. (Men under uppspelning visas hela bilden av scenen samtidigt, som om den representerar ett enda ögonblick.) Detta ger förutsägbara förvrängningar av objekt som rör sig snabbt eller snabba ljusblixtar. Detta står i kontrast till "global slutare" där hela bilden tas vid samma ögonblick. "Rullande slutare" kan vara antingen mekanisk eller elektronisk. Fördelen med denna metod är att bildsensorn kan fortsätta att samla in fotoner under bildtagningsprocessen, vilket effektivt ökar känsligheten. Den finns på många digitala stillbilds- och videokameror som använder CMOS-sensorer. Effekten är mest märkbar vid avbildning av extrema rörelseförhållanden eller snabba ljusblixtar..
Global slutare
Globalt slutarlägei en bildsensor tillåter alla sensorns pixlar att börja exponera och stoppa exponeringen samtidigt under den programmerade exponeringsperioden vid varje bildtagning. Efter slutet av exponeringstiden börjar pixeldataavläsningen och fortsätter rad för rad tills all pixeldata har lästs. Detta producerar icke-förvrängda bilder utan vinglar eller skevhet. Globala slutarsensorer används vanligtvis för att fånga objekt som rör sig med hög hastighet.It kan jämföras med konventionella objektivslutare i analoga filmkameror. Precis som irisen i det mänskliga ögat liknar de objektivöppningen och är förmodligen vad du tänker på när du tänker på slutare..
Slutaren ska öppnas snabbt som blixten när den utlöses och stängas omedelbart efter att exponeringstiden är slut. Mellan öppning och stängning exponeras filmsegmentet för att ta bilden helt på en gång (global exponering).
Som visas i följande figur: i globalt slutarläge börjar och avslutar varje pixel i sensorn exponeringen samtidigt, vilket innebär att en stor mängd minne behövs. Hela bilden kan lagras i minnet efter att exponeringen är avslutad och kan läsas av gradvis. Tillverkningsprocessen för sensorn är relativt komplex och priset är relativt dyrt, men fördelen är att den kan fånga objekt som rör sig med hög hastighet utan distorsion, och tillämpningen är mer omfattande.
Globala slutarkameror används i applikationer som bollspårning, industriell automation, lagerrobotar och drönare.,trafikövervakning, gestigenkänning, AR och VRetc.
Rullande jalusi
Rullande slutarlägeI en kamera exponeras pixelraderna en efter en, med en tidsmässig förskjutning från en rad till nästa. Först börjar den översta raden i bilden samla in ljuset och avslutar det. Sedan börjar nästa rad samla in ljus. Detta orsakar fördröjning i slut- och starttiden för ljusinsamlingen för på varandra följande rader. Den totala ljusinsamlingstiden för varje rad är exakt densamma. I rullande slutarläge exponeras olika linjer i matrisen vid olika tidpunkter när den avlästa "vågen" sveper genom sensorn, som visas i följande figur: den första linjen exponeras först, och efter en avläsningstid börjar den andra linjen exponeringen, och så vidare. Så varje linje läses ut och sedan kan nästa rad läsas. Rolling Shutter-sensorn behöver bara två transistorer för att transportera elektroner, vilket ger mindre värmeproduktion och lågt brus. Jämfört med den globala slutarsensorn är strukturen hos den rullande slutarsensorn enklare och billigare, men eftersom varje linje inte exponeras samtidigt kommer den att producera distorsion när objekt som rör sig med hög hastighet fångas.
Rullande slutarkameraanvänds främst för att fånga långsamt rörliga objekt såsom jordbrukstraktorer, långsamma transportband och fristående applikationer som kiosker, streckkodsläsare etc.
HUR UNDVIKER MAN?
Om rörelsehastigheten inte är så hög och ljusstyrkan varieras långsamt har problemet som diskuterats ovan liten inverkan på bilden. Vanligtvis är det den mest grundläggande och effektiva metoden i höghastighetstillämpningar att använda en global slutarsensor istället för en rullande slutarsensor. Men i vissa kostnadskänsliga eller bruskänsliga tillämpningar, eller om användaren måste använda en rullande slutarsensor av annan anledning, kan de använda blixten för att mildra effekterna. Det finns flera aspekter att vara medveten om när man använder synkroniseringsblixtfunktionen med rullande slutarsensor:● Inte under alla exponeringstider som har stroboskopsignalutgång, när exponeringstiden är för kort och avläsningstiden är för lång, har alla linjer ingen överlappande exponering, det finns ingen stroboskopsignalutgång och stroboskopet blinkar inte.● När blixtens tid är kortare än exponeringstiden● När stroboskopsignalens utgångstid är för kort (μs-nivå) kan vissa stroboskops prestanda inte uppfylla kravet på höghastighetsomkoppling, så stroboskopet kan inte fånga stroboskopsignalen.
Publiceringstid: 20 november 2022
