Forstå rullende lukker vs. global lukker

Jeg er sikker på at alle som er interessert i kameraer ikke er fremmede for lukkere. Lukkeren er en grunnleggende komponent i kameraet som spiller en viktig rolle i å bestemme kvaliteten og nøyaktigheten til det fangede bildet, og det er viktig i både mekaniske og elektroniske kameraer.

Og siden kamerasensorer i forskjellige formater leser pikselsignaler på forskjellige måter, kan de vanlige typene lukkere vi ser kategoriseres som: global lukker og rullende lukker. La oss se nærmere på fordelene og ulempene med globale og rullende skodder.

RULLENDE KONTRA GLOBAL LUKKER

Hva er Global Shutter?

Globale lukkere brukes ofte til å fange objekter i bevegelse, og fungerer ved å ta et bilde ved å eksponere alle pikslene på sensoren samtidig og lese ut alle pikslene samtidig. Dette betyr at bildene som tas av kameraer som bruker disse sensorene, tas på ett enkelt tidspunkt, noe som sikrer klare, uforvrengte bilder. Og fordi global lukker krever mer komplekse og dyre sensordesign, brukes global lukker vanligvis på CCD- og EMCCD-kameraer og avanserteCMOS-sensorersom kan fungere for "fullformat"-bildeenheter.

I tillegg, selv om denne lukkermodusen ikke tar bilder uten tidsforsinkelse, er den relativt treg å lese, spesielt på CCD/EMCCD-kameraer med bare én analog-til-digital-omformer (ADC). Jo flere piksler på sensoren, jo langsommere bildefrekvens. En global lukker reduserer også kameraets responshastighet. I tillegg kan en global lukker føre til økt lesestøy og en lengre driftssyklus for kameraet.

Fordeler med Global Shutter

• Ingen bevegelsesartefakter: Globale lukkere eliminerer bevegelsesartefakter som skjevhet, vingling og "jello-effekten", noe som resulterer i mer nøyaktige og forvrengningsfrie bilder.
• Forbedret bildekvalitet: Fraværet av bevegelsesartefakter og forvrengninger fører til høyere bildekvalitet, noe som gjør globale lukkere ideelle for profesjonell fotografering og video.
• Nøyaktig bevegelsesfangst: Globale lukkere er godt egnet for å fange motiver i rask bevegelse og scener med rask bevegelse, noe som sikrer at bildet som tas nøyaktig representerer scenen.

Ulemper med Global Shutter

• Høyere kostnad: Globale lukkere er generelt dyrere å produsere, noe som gjør dem mindre vanlige i forbrukerelektronikk og mer utbredt i profesjonelle kameraer og utstyr.
• Høyere strømforbruk: Globale skodder bruker vanligvis mer strøm sammenlignet med rulleskodder, noe som kan være en ulempe for batteridrevne enheter.
• Lavere oppløsning og bildefrekvenser: Globale skodder kan ha lavere oppløsninger og bildefrekvenser sammenlignet med rullende skodder, noe som begrenser bruken i visse høyoppløselige applikasjoner.

Hva er rullende lukker?

I motsetning til en global lukker, leser en rullende lukker scenen horisontalt eller vertikalt ved å skanne den linje for linje etter hvert som sensoren eksponerer piksler, og de leste dataene "ruller" langs kameraets sensorrader, derav navnet rullende lukker. Dette betyr også at bildene som genereres av en rullende lukker ikke er i samme tidsenhet, og det er en tidsforsinkelse i den, noe som kan føre til forvrengning, artefakter osv.

Vanligvis vil en rask panorering av lukkeren resultere i et forvrengt bilde. Toppen og bunnen av bildet kan se ut til å være skråstilt eller strukket mens midten forblir den samme. Dette skjer når objekter beveger seg raskt gjennom rammen, slik at de ser strukket eller forvrengt ut.

Kameraer med rullende lukker er vanligvis billigere ennglobale lukkerkameraerog er også mye brukt i CMOS-sensorer (Complementary Metal Oxide Semiconductor) fordi de er kostnadseffektive og enkle å integrere i en rekke enheter.

Fordeler med rullende lukker

• Kostnadseffektiv: Rulleskodder er generelt rimeligere å produsere, noe som gjør dem til et populært valg for forbrukerelektronikk som smarttelefoner og kameraer på inngangsnivå.
• Lavere strømforbruk: Rulleskodder bruker vanligvis mindre strøm sammenlignet med globale skodder, noe som er gunstig for batteridrevne enheter.
• Høyere oppløsning: Rullende skodder kan oppnå høyere oppløsninger og bildefrekvenser, noe som gjør dem egnet for HD-videoopptak.

Ulemper med rullende lukker

• Bevegelsesartefakter: En av de primære ulempene med rullende lukkere er tilstedeværelsen av bevegelsesartefakter, som skjevhet, vingling og "jello-effekten", som oppstår når du fanger motiver i rask bevegelse eller under raske kamerabevegelser.
• Forvrengte bilder: Rullende lukkere kan produsere forvrengte bilder når du tar scener med raske bevegelser, noe som fører til tap av bildenøyaktighet.

Artefakter med rullende lukker

Tidligere nevnte vi ofte de sammenrullbare lukkerartefaktene. Når kameraet tar bilder eller når vi beveger kameraet under bildeopptak, er kameraet utsatt for noen bildeartefakter, for eksempel når du bruker lange eksponeringstider eller bevegelsesuskarphet.

Når det gjelder en lukker, kan ytterligere artefakter introduseres hvis prøven eller kamerabevegelsen skjer i et lignende område som bildetiden. Hvis CMOS-bildetiden er 20 millisekunder og prøven beveger seg over rammen i løpet av den tiden, kan det oppstå "rullende lukkerartefakter". Imidlertid er avstanden prøven beveger seg vanligvis liten, for eksempel noen få piksler, og denne bevegelsen fanges enkelt opp på grunn av den raske avlesningshastigheten til hver linje.

Å forstå artefakter med rullelukkeren er avgjørende for fotografer og videografer som ønsker å produsere bilder og video av høy kvalitet. Ved å identifisere typen forvrengning og implementere de relevante mottiltakene, kan den visuelle kvaliteten på arbeidet ditt forbedres betydelig. Sinoseen tilbyr et bredt utvalg av kameramoduler, så det er en for deg.

Rullende lukker vs global lukker: Hvordan velge?

Når vi velger om det er rullende lukker vs global lukker, må vi vurdere alle aspekter sammen.

Krav til bevegelse:

Hvis du trenger å fange objekter i rask bevegelse eller kameraet vil bevege seg raskt, er det best å bruke en global lukker for å unngå forvrengning. For statiske scener eller sakte film vil en rullende lukker være tilstrekkelig og spare penger.

Budsjett:

Hvis budsjettbegrensningene er betydelige, tilbyr rulleskodder en mer kostnadseffektiv løsning. Men for profesjonelle eller høyrisikoapplikasjoner der bildeintegritet er avgjørende, kan en global lukker være fornuftig.

Strømstyring:

For batteridrevet eller bærbart utstyr er valget av rulleskodde avgjørende for energieffektiviteten. En global lukker kan være bedre egnet for faste oppsett der strømforbruket er mindre kritisk.

Bruksområder:

For forbrukerelektronikk som smarttelefoner og sportskameraer er rullelukkere vanlige på grunn av deres kostnads- og strømfordeler. For spesialiserte områder som industriell inspeksjon, vitenskapelig forskning og profesjonell videoproduksjon kreves det ofte globale lukkere for å oppfylle høye standarder for bildekvalitet.

Sammendrag

I et nøtteskall bruker vitenskapelige kameraer som bruker elektroniske lukkere vanligvis enten en global lukker, som primært brukes av CCD/EMCCD-kameraer, eller et roll-up lukkerformat, som brukes av det mer moderne CMOS-kameraformatet. Valget må gjøres basert på de spesifikke kravene til hver applikasjon. Globale lukkersensorer utmerker seg i applikasjoner som krever bevegelsesfangst av høy kvalitet og forvrengningsfri bildebehandling, derimot kan rullelukkere gi høye hastigheter på bekostning av ekstra artefakter som for de fleste applikasjoner ikke forstyrrer bruken. SInoseen streber alltid etter å tilby den mest passende kameramodulen for sine kunder.