فهم الفرق بين الستار المتحرك والستار العالمي

أنا متأكد أن الجميع المهتمين بالكاميرات ليسوا غرباء عن الستائر. الستارة هي مكون أساسي في الكاميرا الذي يلعب دورًا حيويًا في تحديد جودة ودقة الصورة الملتقطة، وهي ضرورية في كل من الكاميرات الميكانيكية والإلكترونية.

وبما أن مستشعرات الكاميرا بتنسيقات مختلفة تقرأ إشارات البكسلات بطريقة مختلفة، يمكن تصنيف أنواع الستائر الشائعة التي نراها إلى: الستار العالمي والستار المتحرك. دعونا نلقي نظرة أعمق على مزايا وعيوب الستار العالمي والمتحرك.

الستار المتحرك مقابل الستار العالمي

ماذا يعني الستار العالمي؟

تُستخدم غالباً لالتقاط الأجسام المتحركة، تعمل السترات العالمية عن طريق التقاط صورة عن طريق تعريض جميع البكسلات على المستشعر في نفس الوقت وقراءة جميع البكسلات دفعة واحدة. وهذا يعني أن الصور التي يتم التقاطها بواسطة الكاميرات التي تستخدم هذه المستشعرات تلتقط في نقطة زمنية واحدة، مما يضمن صورًا واضحة وخالية من التشوهات. وبما أن الستار العالمي يتطلب تصميم مستشعر أكثر تعقيدًا وتكلفة، فإنه عادة ما يستخدم في كاميرات CCD و EMCCD والكاميرات عالية الجودة مستشعرات CMOS التي يمكنها العمل كأجهزة تصوير 'Full-Frame'.

بالإضافة إلى ذلك، رغم أن هذا وضع الستارة لا يلتقط الصور مع تأخير زمني، إلا أنه بطيء النسبي في القراءة، خاصةً على كاميرات CCD/EMCCD ذات محول رقمي تناظري واحد (ADC). كلما زاد عدد البكسلات على المستشعر، انخفض معدل الإطارات. كما أن الستار العالمي يقلل من سرعة استجابة الكاميرا. بالإضافة إلى ذلك، قد يؤدي الستار العالمي إلى زيادة الضوضاء أثناء القراءة وزيادة دورة عمل الكاميرا.

مزايا الستار العالمي

• عدم وجود تشوهات الحركة: تُلغى الظواهر المرتبطة بالحركة مثل التشويه، التذبذب، وتأثير "الجيلاتين"، مما يؤدي إلى صور أكثر دقة وخالية من التشوهات.
• تحسين جودة الصورة: غياب الظواهر المرتبطة بالحركة والتشوهات يؤدي إلى جودة صورة أعلى، مما يجعل الغطاء الكلي مثاليًا للتصوير الفوتوغرافي السينمائي الاحترافي.
• التقاط الحركة بدقة: الغطاء الكلي مناسب جدًا لالتقاط الأجسام المتحركة بسرعة والمشاهد ذات الحركة السريعة، مما يضمن أن الصورة الملتقطة تمثل المشهد بدقة.

عيوب الـ Shutter العالمي

• التكلفة الأعلى: الغطاء الكلي عادة ما يكون أكثر تكلفة في التصنيع، مما يجعله أقل شيوعًا في الإلكترونيات الاستهلاكية وأكثر انتشارًا في الكاميرات والمعدات الاحترافية.
• استهلاك طاقة أعلى: الغطاء الكلي يستهلك عادةً طاقة أكبر مقارنةً بالغطاء المتداول، مما قد يكون عيبًا للأجهزة التي تعمل بالبطارية.
• دقة أقل و معدلات إطارات منخفضة: الغطاء الكلي قد يكون له دقة أقل ومعدلات إطارات أقل مقارنةً بالغطاء المتداول، مما يحد من استخدامه في بعض التطبيقات عالية التعريف.

ما هو Rolling Shutter؟

على عكس الـ global shutter، يقوم الـ rolling shutter بقراءة المشهد أفقيًا أو عموديًا عن طريق مسحه سطرًا تلو الآخر حيث يتعرض المستشعر للبيكسلات، وتتدفق البيانات المُقرأة عبر صفوف مستشعر الكاميرا، ومن هنا جاء اسم الـ rolling shutter. وهذا يعني أيضًا أن الصور الناتجة عن الـ rolling shutter ليست في نفس الوحدة الزمنية، وهناك تأخير زمني فيها، مما قد يؤدي إلى التشوهات والشوائب وما إلى ذلك في الصورة النهائية.

عادةً ما يؤدي تحريك الـ shutter بسرعة إلى صورة مشوهة. قد يبدو الجزء العلوي والسفلی من الصورة مائلًا أو ممدودًا بينما يبقى المركز كما هو. يحدث هذا عندما تتحرك الأجسام بسرعة عبر الإطار، مما يجعلها تبدو ممدودة أو مشوهة.

كاميرات الـ rolling shutter غالبًا ما تكون أرخص من كاميرات الستارة العالمية وتصنف أيضًا على نطاق واسع في مستشعرات CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) لأنها اقتصادية ومن السهل دمجها في مجموعة متنوعة من الأجهزة.

مزايا الستارة المتداولية

• فعالة من حيث التكلفة: تكون أقفال ال Rollling Shutters عادةً أقل تكلفة في التصنيع، مما يجعلها خيارًا شائعًا للأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية والكاميرات ذات المستوى المبتدئ.
• استهلاك طاقة أقل: تستهلك أقفال ال Rollling Shutters عادة طاقة أقل مقارنة بأقفال ال Global Shutters، وهو ما ينفع الأجهزة التي تعمل بالبطارية.
• دقة أعلى: يمكن لأقفال ال Rollling Shutters تحقيق دقة أعلى و معدلات إطارات أعلى، مما يجعلها مناسبة لتسجيل الفيديو بدقة عالية.

عيوب الستارة المتداولية

• التشوهات الحركية: واحدة من العيوب الرئيسية لأقفال ال Rollling Shutters هي وجود تشوهات الحركة، مثل الانحراف، والتذبذب، وتأثير "الجيلاتين"، والتي تحدث عند تصوير الأجسام المتحركة بسرعة أو أثناء حركة الكاميرا السريعة.
• صور مشوهة: يمكن لأقفال ال Rollling Shutters أن تنتج صورًا مشوهة عند تصوير المشاهد التي تحتوي على حركة سريعة، مما يؤدي إلى فقدان دقة الصورة.

تشوهات الستارة المتداولية

في السابق، ذكرنا غالبًا تشوهات الستارة المتداولية. عند قيام الكاميرا بالتصوير أو عند تحريك الكاميرا أثناء التقاط الصورة، تكون الكاميرا عرضة لبعض التشوهات التصويرية، على سبيل المثال عند استخدام أوقات تعريض طويلة أو تشويش الحركة.

في حالة obturator، قد يتم إدخال تشوهات إضافية إذا حدثت حركة العينة أو الكاميرا في نطاق مشابه لزمن الإطار. إذا كان زمن إطار CMOS 20 ميلي ثانية وتحركت العينة عبر الإطار خلال هذا الزمن، يمكن أن تنتج 'تشوهات obturator المتداول'. ومع ذلك، فإن المسافة التي تتحركها العينة عادة ما تكون صغيرة، مثل بضع بكسلات، ويتم التقاط هذه الحركة بسهولة بسبب سرعة القراءة السريعة لكل خط.

فهم تشوهات obturator المتداول أمر حيوي للمصورين ومصوري الفيديو الذين يرغبون في إنتاج صور ومقاطع فيديو ذات جودة عالية. من خلال تحديد نوع التشوه وتنفيذ التدابير الوقائية المناسبة، يمكن تحسين الجودة البصرية لعملك بشكل كبير. توفر Sinoseen مجموعة واسعة من وحدات الكاميرا، لذلك هناك واحدة مناسبة لك.

obturator المتداول مقابل obturator العالمي: كيف نختار؟

عندما نختار بين obturator المتداول وobturator العالمي،我们需要 أن نأخذ جميع الجوانب معًا في الاعتبار.

متطلبات الحركة:

إذا كنت بحاجة إلى التقاط أشياء تتحرك بسرعة أو أن الكاميرا ستتحرك بسرعة، فمن الأفضل استخدام الستار العالمي لتجنب التشوه. أما بالنسبة لل.scenes الثابتة أو الحركة البطيئة، فإن الستار المتداول سيكون كافيًا ويوفر المال

الميزانية:

إذا كانت قيود الميزانية كبيرة، فإن الستائر المتداول تقدم حلًا أكثر فعالية من حيث التكلفة. لكن في التطبيقات الاحترافية أو ذات المخاطر العالية حيث يكون سلامة الصورة أمرًا حاسمًا، قد يكون الستار العالمي هو الأنسب.

إدارة الطاقة:

بالنسبة للمعدات التي تعمل بالبطارية أو المحمولة، فإن اختيار الستار المتداول مهم لتحقيق كفاءة الطاقة. قد يكون الستار العالمي أكثر ملاءمة للإعدادات الثابتة حيث تكون استهلاك الطاقة أقل أهمية.

مناطق الاستخدام:

في الإلكترونيات الاستهلاكية مثل الهواتف الذكية وكاميرات الرياضة، يتم استخدام الستائر المتداول بشكل شائع بسبب مزاياها في التكلفة والطاقة. أما في المجالات المتخصصة مثل الفحص الصناعي، البحث العلمي وإنتاج الفيديو الاحترافي، غالبًا ما تكون الستائر العالمية ضرورية لتحقيق معايير عالية من جودة الصورة.

ملخص

بالمختصر، الكاميرات العلمية التي تستخدم الستائر الإلكترونية تعتمد عادةً إما على ستارة عالمية (Global Shutter) والتي تُستخدم بشكل أساسي من قبل كاميرات CCD/EMCCD، أو تنسيق ستارة التمرير (Rolling Shutter) الذي تستخدمه الكاميرات الحديثة بنظام CMOS. يجب اتخاذ القرار بناءً على المتطلبات الخاصة لكل تطبيق. تتميز مستشعرات الستارة العالمية في التطبيقات التي تتطلب التقاط حركة بجودة عالية وبدون تشويه، بينما توفر ستائر التمرير سرعات عالية على حساب ظهور بعض التشوهات التي لا تؤثر في معظم التطبيقات. دائمًا ما تسعى SInoseen لتقديم الوحدة الكاميرية الأكثر ملاءمة لعملائها.