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行業新聞

全局快門攝像機和卷簾快門

發布日期:2022-09-16 14:56 瀏覽次數:
技術背景
多面檢測和圖像處置任務需求足夠的由光學、攝像機和PC機組成的圖像采集系統,每個部件的特征對任務的完成有著重要的影響。在相機方面,你可能首先想到的是分辨率,幀速率和PC數據傳輸接口。
但是,在選擇相機時必需思索一個不太“明顯”的要素:曝光,即快門特性。準繩上,全局快門和滾動快門是有區別的。
與全局快門相比,滾動快門讀出不太復雜,因而更具本錢效益。此外,數量有限的晶體管將產生更少的熱量和電子噪聲。另一個優點是較低的像素間距,使得相關于有源傳感器外表的分辨率更高。
 
快門
與模仿膠片相機中的機械快門一樣,數碼相機中的這些全電子快門控制曝光時間,并以此方式控制在傳感器像素中轉換成電子(電荷載流子)的光量。
不同的像素構造需求不同的曝光辦法。快門定義了產生電荷載流子的時間(曝光時間)以及如何完成這一點。
只需攝像機處于供電狀態,傳感器像素就處于活動狀態。光被不時地“捕獲”,但是電荷載流子不是累積的,而是不時地被刪除。開端曝光將中止刪除并開端電荷載體累積。曝光完畢后讀取像素。
在這一點上,傳感器在兩種曝光辦法中的表現都是一樣的——細節就是魔鬼。
全局快門攝像機
全局快門
全局快門能夠與模仿膠片相機中的傳統鏡頭快門停止比擬。就像人眼中的虹膜一樣,它們相似于鏡頭光圈,可能是你想到快門時想到的。
快門在釋放時會像閃電一樣快速翻開,在曝光時間完畢時會立刻關閉。在翻開和關閉之間,要拍攝圖像的膠片段一次完整曝光(全局曝光)。
帶有數字全局快門的傳感器也會這樣做:每個像素中的電荷載波累積同時開端(全局)。這同樣適用于曝光和讀出的完畢。
同時,全局像素曝光會“凍結”場景,這就是為什么這種辦法(短時曝光)合適于快速挪動對象上的圖像采集。
 
卷簾快門
卷簾式曝光相似于模仿膠片相機。它有助于了解功用原理并將其轉換為數字等效。在傳統技術中,卷簾調理膠片曝光和陰影。
卷簾門看起來像是短少一段的金屬圓盤,如下圖所示。閥瓣裝置在膜帶前面的旋轉軸上。
固然每個圖像像素的曝光時間是相同的,但曝光不是全局的(同時是一切像素),而是連續的(逐行),這會招致快速挪動對象的含糊。總之,在相同的曝光時間下,在快門翻開(曝光開端)和關閉(完整陰影)之間總共會經過更多的時間。在此時間內持續的物體挪動將招致圖像失真。
 
卷簾效應
由于物體逐行曝光而產生的圖像含糊稱為卷簾效應。下圖顯現逐行滾動快門曝光相關于全局快門的時間偏移。
含糊水平不只取決于曝光時間(思索到物體速度和可用光的數量),還取決于傳感器的讀出才能:最先進的傳感器經過更高的讀出速度而不是運用先前技術的傳感器來減少滾動快門效應。
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