การเลือกใช้บานประตูม้วนหรือบานประตูม้วนแบบปิดสนิท

บานประตูม้วน หรือ บานประตูม้วนแบบเปิดปิดได้ทั้งสองบาน?

ชัตเตอร์แบบโรลลิ่ง (Rolling shutter) เป็นวิธีการถ่ายภาพที่ภาพนิ่ง (ในกล้องถ่ายภาพนิ่ง) หรือแต่ละเฟรมของวิดีโอ (ในกล้องวิดีโอ) ถูกบันทึกโดยการสแกนภาพอย่างรวดเร็วทั้งในแนวตั้งหรือแนวนอน ไม่ใช่การถ่ายภาพทั้งฉากในเวลาเดียวกัน กล่าวคือ ไม่ใช่ทุกส่วนของภาพจะถูกบันทึกในเวลาเดียวกัน (อย่างไรก็ตาม ในระหว่างการเล่นภาพ ภาพทั้งหมดจะแสดงพร้อมกันราวกับว่าเป็นการบันทึกในเวลาเดียวกัน) วิธีนี้ทำให้เกิดการบิดเบือนที่คาดเดาได้เมื่อถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนไหวเร็วหรือแสงวาบอย่างรวดเร็ว ซึ่งแตกต่างจาก "ชัตเตอร์แบบโกลบอล" (Global shutter) ที่บันทึกภาพทั้งเฟรมในเวลาเดียวกัน ชัตเตอร์แบบโรลลิ่งอาจเป็นแบบกลไกหรือแบบอิเล็กทรอนิกส์ ข้อดีของวิธีนี้คือ เซ็นเซอร์รับภาพสามารถเก็บรวบรวมโฟตอนได้อย่างต่อเนื่องในระหว่างกระบวนการบันทึกภาพ ทำให้เพิ่มความไวในการรับแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ พบได้ในกล้องถ่ายภาพนิ่งและกล้องวิดีโอดิจิทัลหลายรุ่นที่ใช้เซ็นเซอร์ CMOS ผลกระทบจะเห็นได้ชัดเจนที่สุดเมื่อถ่ายภาพในสภาวะที่มีการเคลื่อนไหวอย่างรุนแรงหรือแสงวาบอย่างรวดเร็ว.

ชัตเตอร์ทั่วโลก

โหมดชัตเตอร์ทั่วโลกในเซ็นเซอร์รับภาพ กลไกชัตเตอร์แบบโกลบอลจะช่วยให้พิกเซลทั้งหมดของเซ็นเซอร์เริ่มรับแสงและหยุดรับแสงพร้อมกันในช่วงเวลาที่ตั้งโปรแกรมไว้ในระหว่างการถ่ายภาพแต่ละครั้ง หลังจากสิ้นสุดเวลารับแสง การอ่านข้อมูลพิกเซลจะเริ่มต้นและดำเนินการทีละแถวจนกว่าจะอ่านข้อมูลพิกเซลทั้งหมดเสร็จสิ้น ซึ่งจะทำให้ได้ภาพที่ไม่บิดเบี้ยวหรือผิดรูป เซ็นเซอร์แบบโกลบอลชัตเตอร์มักใช้ในการจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงIt สามารถเปรียบเทียบได้กับชัตเตอร์เลนส์แบบดั้งเดิมในกล้องฟิล์มอนาล็อก เช่นเดียวกับม่านตาในดวงตาของมนุษย์ มันมีลักษณะคล้ายรูรับแสงของเลนส์ และน่าจะเป็นสิ่งที่คุณนึกถึงเมื่อคิดถึงชัตเตอร์.

ชัตเตอร์จะเปิดอย่างรวดเร็วราวกับสายฟ้าแลบเมื่อถูกกด และปิดทันทีเมื่อสิ้นสุดเวลาเปิดรับแสง ระหว่างการเปิดและปิด ฟิล์มส่วนที่ใช้ถ่ายภาพจะถูกเปิดรับแสงทั้งหมดพร้อมกัน (การเปิดรับแสงทั่วทั้งภาพ)

ดังแสดงในรูปต่อไปนี้: ในโหมดชัตเตอร์ทั่วโลก พิกเซลแต่ละพิกเซลในเซ็นเซอร์จะเริ่มต้นและสิ้นสุดการรับแสงพร้อมกัน ดังนั้นจึงต้องการหน่วยความจำจำนวนมาก ภาพทั้งหมดสามารถจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำได้หลังจากสิ้นสุดการรับแสง และสามารถอ่านออกมาทีละส่วนได้ กระบวนการผลิตเซ็นเซอร์ค่อนข้างซับซ้อนและราคาค่อนข้างสูง แต่ข้อดีคือสามารถจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงได้โดยไม่บิดเบี้ยว และมีการใช้งานที่หลากหลายกว่า

กล้องแบบ Global shutter ถูกนำไปใช้ในงานต่างๆ เช่น การติดตามลูกบอล ระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม หุ่นยนต์ในคลังสินค้า และโดรนการตรวจสอบการจราจร, การจดจำท่าทาง, AR และ VRเป็นต้น

ม้วนชัตเตอร์

โหมดชัตเตอร์แบบหมุนในกล้อง การรับแสงจะกระทำกับแถวพิกเซลทีละแถว โดยมีช่วงเวลาเหลื่อมกันระหว่างแถวหนึ่งไปยังอีกแถวหนึ่ง ในตอนแรก แถวบนสุดของภาพจะเริ่มรับแสงและเสร็จสิ้น จากนั้นแถวถัดไปจะเริ่มรับแสง ทำให้เกิดความล่าช้าในเวลาเริ่มต้นและสิ้นสุดของการรับแสงสำหรับแถวที่ต่อเนื่องกัน เวลาในการรับแสงทั้งหมดสำหรับแต่ละแถวจะเท่ากัน ในโหมดชัตเตอร์แบบหมุน (rolling shutter) แถวต่างๆ ของอาร์เรย์จะถูกรับแสงในเวลาที่ต่างกัน เนื่องจาก "คลื่น" การอ่านค่ากวาดผ่านเซ็นเซอร์ ดังแสดงในรูปต่อไปนี้: แถวแรกจะถูกรับแสงก่อน และหลังจากเวลาการอ่านค่า แถวที่สองจะเริ่มรับแสง และเป็นเช่นนี้เรื่อยไป ดังนั้นแต่ละแถวจะอ่านค่าเสร็จ แล้วจึงอ่านค่าแถวถัดไปได้ เซ็นเซอร์ชัตเตอร์แบบหมุนใช้ทรานซิสเตอร์เพียงสองตัวในการขนส่งอิเล็กตรอนในแต่ละหน่วยพิกเซล ดังนั้นจึงผลิตความร้อนน้อยและมีสัญญาณรบกวนต่ำ เมื่อเทียบกับเซ็นเซอร์ชัตเตอร์แบบทั่วไป โครงสร้างของเซ็นเซอร์ชัตเตอร์แบบหมุนนั้นง่ายกว่าและต้นทุนต่ำกว่า แต่เนื่องจากแต่ละแถวไม่ได้ถูกรับแสงพร้อมกัน จึงอาจทำให้เกิดการบิดเบือนเมื่อถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

กล้องชัตเตอร์แบบหมุนโดยส่วนใหญ่ใช้สำหรับจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่ช้า เช่น รถแทรกเตอร์ทางการเกษตร สายพานลำเลียงความเร็วต่ำ และแอปพลิเคชันแบบสแตนด์อโลน เช่น ตู้คีออสก์ เครื่องสแกนบาร์โค้ด เป็นต้น

วิธีหลีกเลี่ยง?

หากความเร็วในการเคลื่อนที่ไม่สูงมากนัก และความสว่างเปลี่ยนแปลงช้า ปัญหาที่กล่าวถึงข้างต้นจะมีผลกระทบต่อภาพน้อยมาก โดยปกติแล้ว การใช้เซ็นเซอร์แบบ Global Shutter แทนเซ็นเซอร์แบบ Rolling Shutter เป็นวิธีการพื้นฐานและมีประสิทธิภาพที่สุดในงานที่ต้องการความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม ในบางงานที่คำนึงถึงต้นทุนหรือสัญญาณรบกวน หรือหากผู้ใช้จำเป็นต้องใช้เซ็นเซอร์แบบ Rolling Shutter ด้วยเหตุผลอื่น พวกเขาสามารถใช้แฟลชเพื่อลดผลกระทบได้ มีหลายแง่มุมที่ต้องระวังเมื่อใช้คุณสมบัติการซิงค์แฟลชกับเซ็นเซอร์แบบ Rolling Shutter:● ไม่ใช่ทุกช่วงเวลาที่แสงส่องผ่านแล้วจะมีสัญญาณแฟลชออกมา หากช่วงเวลาการเปิดรับแสงสั้นเกินไปและช่วงเวลาการอ่านค่านานเกินไป เส้นทุกเส้นจะไม่มีการซ้อนทับกันของการรับแสง จึงไม่มีสัญญาณแฟลชออกมา และแฟลชจะไม่กะพริบ● เมื่อระยะเวลาของแสงแฟลชสั้นกว่าระยะเวลาการเปิดรับแสง● เมื่อเวลาในการส่งสัญญาณแฟลชสั้นเกินไป (ระดับไมโครวินาที) ประสิทธิภาพของแฟลชบางรุ่นอาจไม่ตรงตามข้อกำหนดการสลับความเร็วสูง ทำให้แฟลชไม่สามารถจับสัญญาณแฟลชได้