Shenzhen Sinoseen Technology Co.,Ltd.
Alle kategorier
banner

Blogs

Hjem >  Blogs

Forståelse af rullende lukker vs. global lukker

jun 24, 2024

Jeg er sikker på, at alle, der er interesseret i kameraer, ikke er fremmede for skodder. Lukkeren er en grundlæggende komponent i kameraet, der spiller en afgørende rolle i bestemmelsen af kvaliteten og nøjagtigheden af det optagne billede, og det er vigtigt i både mekaniske og elektroniske kameraer.

 

Og da kamerasensorer i forskellige formater læser pixelsignaler på forskellige måder, kan de almindelige typer skodder, vi ser, kategoriseres som: global lukker og rullende lukker. Lad os se nærmere på fordele og ulemper ved globale og rullende skodder.

 

RULLENDE KONTRA GLOBAL LUKKER

Hvad er global lukker?

Globale skodder, der ofte bruges til at fange objekter i bevægelse, fungerer ved at tage et billede ved at eksponere alle pixels på sensoren på samme tid og læse alle pixels på én gang. Det betyder, at de billeder, der tages af kameraer ved hjælp af disse sensorer, tages på et enkelt tidspunkt, hvilket sikrer klare, uforvrængede billeder. Og fordi global lukker kræver mere komplekse og dyre sensordesign, bruges global lukker typisk på CCD- og EMCCD-kameraer og high-endCMOS-sensorer, der kan fungere til billedbehandlingsenheder i fuld ramme.

 

Selvom denne lukkertilstand ikke tager billeder uden tidsforsinkelse, er den desuden relativt langsom at læse, især på CCD/EMCCD-kameraer med kun én analog-til-digital-konverter (ADC). Jo flere pixels på sensoren, jo langsommere er billedhastigheden. En global lukker reducerer også kameraets reaktionshastighed. Derudover kan en global lukker resultere i øget læsestøj og en længere driftscyklus for kameraet.

 

Fordele ved Global Shutter

  • Ingen bevægelsesartefakter: Globale skodder eliminerer bevægelsesartefakter som skævhed, wobbling og "jello-effekten", hvilket resulterer i mere nøjagtige og forvrængningsfrie billeder.
  • Forbedret billedkvalitet: Fraværet af bevægelsesartefakter og forvrængninger fører til højere billedkvalitet, hvilket gør globale skodder ideelle til professionel fotografering og videografi.
  • Nøjagtig motion capture: Globale skodder er velegnede til at fange motiver og scener i hurtig bevægelse med hurtige bevægelser, hvilket sikrer, at det optagne billede nøjagtigt repræsenterer scenen.

Ulemper ved Global Shutter

  • Højere omkostninger: Globale skodder er generelt dyrere at fremstille, hvilket gør dem mindre almindelige i forbrugerelektronik og mere udbredt i kameraer og udstyr af professionel kvalitet.
  • Højere strømforbrug: Globale skodder bruger typisk mere strøm sammenlignet med rullende skodder, hvilket kan være en ulempe for batteridrevne enheder.
  • Lavere opløsning og billedhastigheder: Globale skodder kan have lavere opløsninger og billedhastigheder sammenlignet med rullende skodder, hvilket begrænser deres anvendelse i visse HD-applikationer.

 

CAMERA SHUTTER

Hvad er rullende lukker?

I modsætning til en global lukker læser en rullende lukker scenen vandret eller lodret ved at scanne den linje for linje, når sensoren eksponerer pixels, og de læste data 'ruller' langs kameraets sensorrækker, deraf navnet rullende lukker. Dette betyder også, at de billeder, der genereres af en rullende lukker, ikke er i samme tidsenhed, og der er en tidsforsinkelse i den, hvilket kan føre til forvrængning, artefakter osv. I det resulterende billede.

 

Normalt vil en hurtig panorering af lukkeren resultere i et forvrænget billede. Toppen og bunden af billedet kan se ud til at være vippet eller strakt, mens midten forbliver den samme. Dette sker, når objekter bevæger sig hurtigt gennem rammen, hvilket får dem til at se strakte eller forvrængede ud.

 

Rullende lukkerkameraer er normalt billigere endGlobale lukkerkameraerog bruges også i vid udstrækning i CMOS-sensorer (komplementær metaloxidhalvleder), fordi de er omkostningseffektive og nemme at integrere i en række forskellige enheder.

 

Fordele ved rullende lukker

  • Omkostningseffektiv: Rulleskodder er generelt billigere at fremstille, hvilket gør dem til et populært valg til forbrugerelektronik som smartphones og entry-level kameraer.
  • Lavere strømforbrug: Rullende skodder bruger typisk mindre strøm sammenlignet med globale skodder, hvilket er gavnligt for batteridrevne enheder.
  • Højere opløsning: Rullende skodder kan opnå højere opløsninger og billedhastigheder, hvilket gør dem velegnede til high-definition videooptagelse.

 

Ulemper ved rullende lukker

  • Bevægelsesartefakter: En af de primære ulemper ved rullende skodder er tilstedeværelsen af bevægelsesartefakter, såsom skævhed, wobbling, og "jello-effekten", som opstår, når du optager motiver i hurtig bevægelse eller under hurtige kamerabevægelser.
  • Forvrængede billeder: Rullende skodder kan producere forvrængede billeder, når du optager scener med hurtig bevægelse, hvilket fører til tab af billednøjagtighed.

 

Rullende lukkerartefakter

Tidligere nævnte vi ofte roll-up shutter artefakter. Når kameraet afbilder, eller når vi bevæger kameraet under billedoptagelse, er kameraet modtageligt for nogle billedartefakter, for eksempel når du bruger lange eksponeringstider eller bevægelsessløring.

 

I tilfælde af en lukker kan yderligere artefakter introduceres, hvis prøven eller kamerabevægelsen sker inden for et lignende område som billedtiden. Hvis CMOS-billedtiden er 20 millisekunder, og prøven bevæger sig hen over rammen i løbet af dette tidsrum, kan der opstå "rullelukkerartefakter". Den afstand, prøven bevæger sig, er dog normalt lille, såsom et par pixels, og denne bevægelse fanges let på grund af den hurtige udlæsningshastighed for hver linje.

 

Forståelse af rulleskoddeartefakter er afgørende for fotografer og videografer, der ønsker at producere billeder og video i høj kvalitet. Ved at identificere typen af forvrængning og implementere de relevante modforanstaltninger kan den visuelle kvalitet af dit arbejde forbedres betydeligt. Sinoseen tilbyder et bredt udvalg af kameramoduler, så der er et til dig.

 

Rolling Shutter vs Global Shutter: Hvordan vælger man?

Når vi vælger, om det er rullende lukker vs global lukker, skal vi overveje alle aspekter sammen.

Krav til bevægelse:

Hvis du har brug for at fange objekter i hurtig bevægelse, eller kameraet bevæger sig hurtigt, er det bedst at bruge en global lukker for at undgå forvrængning. Til statiske scener eller slowmotion er en rullende lukker tilstrækkelig og sparer penge.

Budget:

Hvis budgetbegrænsningerne er betydelige, er rulleskodder en mere omkostningseffektiv løsning. Men til professionelle eller højrisikoapplikationer, hvor billedintegritet er kritisk, kan en global lukker give mening.

Strømstyring:

For batteridrevet eller bærbart udstyr er valget af rullelukker afgørende for energieffektiviteten. En global lukker kan være bedre egnet til faste opsætninger, hvor strømforbruget er mindre kritisk.

Anvendelsesområder:

For forbrugerelektronik som smartphones og sportskameraer er rulleskodder almindelige på grund af deres omkostninger og strømfordele. For specialiserede områder som industriel inspektion, videnskabelig forskning og professionel videoproduktion kræves globale skodder ofte for at opfylde høje standarder for billedkvalitet.

 

Resumé

I en nøddeskal bruger videnskabelige kameraer, der bruger elektroniske skodder, typisk enten en global lukker, som primært bruges af CCD / EMCCD-kameraer, eller et roll-up lukkerformat, som bruges af det mere moderne CMOS-kameraformat. Valget skal foretages ud fra de specifikke krav til hver applikation. Globale lukkersensorer udmærker sig i applikationer, der kræver motion capture af høj kvalitet og forvrængningsfri billeddannelse, i modsætning hertil kan rulleskodder give høje hastigheder på bekostning af yderligere artefakter, der for de fleste applikationer ikke forstyrrer brugen. SInoseen stræber altid efter at levere det bedst egnede kameramodul til sine kunder.

Relateret søgning

Kontakt os