Κατανόηση του ρολού έναντι του παγκόσμιου κλείστρου

Είμαι βέβαιος ότι όλοι όσοι ενδιαφέρονται για κάμερες δεν είναι ξένοι στα παντζούρια. Το κλείστρο είναι ένα θεμελιώδες στοιχείο της κάμερας που παίζει ζωτικό ρόλο στον προσδιορισμό της ποιότητας και της ακρίβειας της εικόνας που τραβήχτηκε και είναι απαραίτητο τόσο στις μηχανικές όσο και στις ηλεκτρονικές κάμερες.

Και δεδομένου ότι οι αισθητήρες κάμερας διαφορετικών μορφών διαβάζουν σήματα pixel με διαφορετικούς τρόπους, οι κοινοί τύποι παραθυρόφυλλων που βλέπουμε μπορούν να κατηγοριοποιηθούν ως: καθολικό κλείστρο και ρολό. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα των παγκόσμιων και των ρολών.

ΚΥΛΙΌΜΕΝΟ ΈΝΑΝΤΙ ΚΑΘΟΛΙΚΟΎ ΚΛΕΊΣΤΡΟΥ

Τι είναι το Global Shutter;

Συχνά χρησιμοποιούνται για τη λήψη κινούμενων αντικειμένων, τα καθολικά κλείστρα λειτουργούν καταγράφοντας μια εικόνα εκθέτοντας ταυτόχρονα όλα τα pixel στον αισθητήρα και διαβάζοντας όλα τα pixel ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει ότι οι εικόνες που λαμβάνονται από κάμερες χρησιμοποιώντας αυτούς τους αισθητήρες λαμβάνονται σε ένα μόνο χρονικό σημείο, εξασφαλίζοντας καθαρές, μη παραμορφωμένες εικόνες. Και επειδή το παγκόσμιο κλείστρο απαιτεί πιο περίπλοκα και ακριβά σχέδια αισθητήρων, το καθολικό κλείστρο χρησιμοποιείται συνήθως σε κάμερες CCD και EMCCD και high-endΑισθητήρες CMOSπου μπορούν να λειτουργούν για συσκευές απεικόνισης «πλήρους κάδρου».

Επιπλέον, ενώ αυτή η λειτουργία κλείστρου δεν καταγράφει εικόνες χωρίς χρονική καθυστέρηση, είναι σχετικά αργή στην ανάγνωση, ειδικά σε κάμερες CCD/EMCCD με έναν μόνο αναλογικό σε ψηφιακό μετατροπέα (ADC). Όσο περισσότερα pixel στον αισθητήρα, τόσο πιο αργός είναι ο ρυθμός καρέ. Ένα καθολικό κλείστρο μειώνει επίσης την ταχύτητα απόκρισης της κάμερας. Επιπλέον, ένα καθολικό κλείστρο μπορεί να οδηγήσει σε αυξημένο θόρυβο ανάγνωσης και μεγαλύτερο κύκλο λειτουργίας για την κάμερα.

Πλεονεκτήματα του Global Shutter

• Χωρίς αντικείμενα κίνησης: Τα καθολικά παντζούρια εξαλείφουν τα τεχνουργήματα κίνησης, όπως το στρέβλωμα, η ταλάντευση και το "εφέ ζελέ", με αποτέλεσμα πιο ακριβείς εικόνες χωρίς παραμόρφωση.
• Βελτιωμένη ποιότητα εικόνας: Η απουσία τεχνουργημάτων κίνησης και παραμορφώσεων οδηγεί σε υψηλότερη ποιότητα εικόνας, καθιστώντας τα παγκόσμια παντζούρια ιδανικά για επαγγελματική φωτογραφία και βιντεοσκόπηση.
• Ακριβής καταγραφή κίνησης: Τα καθολικά παντζούρια είναι κατάλληλα για τη λήψη θεμάτων και σκηνών που κινούνται γρήγορα με γρήγορη κίνηση, διασφαλίζοντας ότι η εικόνα που τραβήχτηκε αντιπροσωπεύει με ακρίβεια τη σκηνή.

Μειονεκτήματα του Global Shutter

• Υψηλότερο κόστος: Τα παγκόσμια ρολά είναι γενικά πιο ακριβά στην κατασκευή, καθιστώντας τα λιγότερο συνηθισμένα στα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και πιο διαδεδομένα σε κάμερες και εξοπλισμό επαγγελματικής ποιότητας.
• Υψηλότερη κατανάλωση ενέργειας: Τα παγκόσμια ρολά καταναλώνουν συνήθως περισσότερη ενέργεια σε σύγκριση με τα ρολά, γεγονός που μπορεί να αποτελέσει μειονέκτημα για συσκευές που λειτουργούν με μπαταρία.
• Χαμηλότερη ανάλυση και ρυθμοί καρέ: Τα καθολικά ρολά ενδέχεται να έχουν χαμηλότερες αναλύσεις και ρυθμούς καρέ σε σύγκριση με τα ρολά, περιορίζοντας τη χρήση τους σε ορισμένες εφαρμογές υψηλής ευκρίνειας.

Τι είναι το ρολό;

Σε αντίθεση με ένα καθολικό κλείστρο, ένα ρολό διαβάζει τη σκηνή οριζόντια ή κάθετα σαρώνοντάς την γραμμή προς γραμμή καθώς ο αισθητήρας εκθέτει εικονοστοιχεία και τα δεδομένα ανάγνωσης «κυλά» κατά μήκος των σειρών αισθητήρων της κάμερας, εξ ου και το όνομα ρολό. Αυτό σημαίνει επίσης ότι οι εικόνες που δημιουργούνται από ένα ρολό δεν βρίσκονται στην ίδια μονάδα χρόνου και υπάρχει χρονική καθυστέρηση μέσα σε αυτό, η οποία μπορεί να οδηγήσει σε παραμόρφωση, τεχνουργήματα κ.λπ. στην εικόνα που προκύπτει.

Συνήθως, μια γρήγορη μετατόπιση του κλείστρου θα έχει ως αποτέλεσμα μια παραμορφωμένη εικόνα. Το επάνω και το κάτω μέρος της εικόνας μπορεί να φαίνεται ότι έχουν κλίση ή κλίση, ενώ το κέντρο παραμένει το ίδιο. Αυτό συμβαίνει όταν τα αντικείμενα κινούνται γρήγορα μέσα στο πλαίσιο, κάνοντάς τα να φαίνονται παραμορφωμένα ή παραμορφωμένα.

Οι κάμερες ρολού είναι συνήθως φθηνότερες απόΚαθολικές κάμερες κλείστρουκαι χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε αισθητήρες CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) επειδή είναι οικονομικά αποδοτικοί και εύκολο να ενσωματωθούν σε μια ποικιλία συσκευών.

Πλεονεκτήματα του ρολού

• Οικονομικά αποδοτική: Τα ρολά είναι γενικά λιγότερο ακριβά στην κατασκευή, καθιστώντας τα μια δημοφιλή επιλογή για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, όπως smartphones και κάμερες εισόδου.
• Χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας: Τα ρολά καταναλώνουν συνήθως λιγότερη ενέργεια σε σύγκριση με τα παγκόσμια παντζούρια, κάτι που είναι επωφελές για συσκευές που λειτουργούν με μπαταρία.
• Υψηλότερη ανάλυση: Τα ρολά μπορούν να επιτύχουν υψηλότερες αναλύσεις και ρυθμούς καρέ, καθιστώντας τα κατάλληλα για εγγραφή βίντεο υψηλής ευκρίνειας.

Μειονεκτήματα του ρολού

• Αντικείμενα κίνησης: Ένα από τα κύρια μειονεκτήματα των ρολών είναι η παρουσία τεχνουργημάτων κίνησης, όπως το σούβλισμα, η ταλάντευση και το «φαινόμενο ζελέ», τα οποία συμβαίνουν κατά τη λήψη θεμάτων που κινούνται γρήγορα ή κατά τη διάρκεια γρήγορων κινήσεων της κάμερας.
• Παραμορφωμένες εικόνες: Τα ρολά μπορούν να παράγουν παραμορφωμένες εικόνες κατά τη λήψη σκηνών με γρήγορη κίνηση, οδηγώντας σε απώλεια ακρίβειας εικόνας.

Τεχνουργήματα ρολού

Νωρίτερα αναφέραμε συχνά τα τεχνουργήματα ρολού. Όταν η κάμερα πραγματοποιεί απεικόνιση ή όταν μετακινούμε την κάμερα κατά τη λήψη εικόνας, η κάμερα είναι ευαίσθητη σε ορισμένα τεχνουργήματα απεικόνισης, για παράδειγμα όταν χρησιμοποιείτε μεγάλους χρόνους έκθεσης ή θόλωση κίνησης.

Στην περίπτωση κλείστρου, μπορούν να εισαχθούν πρόσθετα τεχνουργήματα εάν η κίνηση του δείγματος ή της κάμερας πραγματοποιείται σε παρόμοιο εύρος με τον χρόνο καρέ. Εάν ο χρόνος καρέ CMOS είναι 20 χιλιοστά του δευτερολέπτου και το δείγμα μετακινηθεί κατά μήκος του πλαισίου κατά τη διάρκεια αυτού του χρονικού διαστήματος, μπορεί να προκύψουν "τεχνουργήματα κυλιόμενου κλείστρου". Ωστόσο, η απόσταση που κινείται το δείγμα είναι συνήθως μικρή, όπως μερικά pixel, και αυτή η κίνηση συλλαμβάνεται εύκολα λόγω της γρήγορης ταχύτητας ανάγνωσης κάθε γραμμής.

Η κατανόηση των τεχνουργημάτων του ρολού είναι ζωτικής σημασίας για τους φωτογράφους και τους βιντεογράφους που θέλουν να παράγουν εικόνες και βίντεο υψηλής ποιότητας. Προσδιορίζοντας τον τύπο της παραμόρφωσης και εφαρμόζοντας τα σχετικά αντίμετρα, η οπτική ποιότητα της εργασίας σας μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά. Το Sinoseen προσφέρει μια μεγάλη ποικιλία μονάδων κάμερας, οπότε υπάρχει μία για εσάς.

Ρολό vs Global Shutter: Πώς να επιλέξετε;

Όταν επιλέγουμε αν πρόκειται για ρολό έναντι καθολικού κλείστρου, πρέπει να εξετάσουμε όλες τις πτυχές μαζί.

Απαιτήσεις κίνησης:

Εάν πρέπει να τραβήξετε γρήγορα κινούμενα αντικείμενα ή η κάμερα θα κινείται γρήγορα, είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα καθολικό κλείστρο για να αποφύγετε την παραμόρφωση. Για στατικές σκηνές ή αργή κίνηση, αρκεί ένα ρολό και εξοικονομεί χρήματα.

Προϋπολογισμός:

Εάν οι δημοσιονομικοί περιορισμοί είναι σημαντικοί, τα ρολά προσφέρουν μια πιο οικονομικά αποδοτική λύση. Αλλά για επαγγελματικές εφαρμογές ή εφαρμογές υψηλού κινδύνου όπου η ακεραιότητα της εικόνας είναι κρίσιμη, ένα καθολικό κλείστρο μπορεί να έχει νόημα.

Διαχείριση ενέργειας:

Για εξοπλισμό με μπαταρία ή φορητό εξοπλισμό, η επιλογή του ρολού είναι κρίσιμη για την ενεργειακή απόδοση. Ένα καθολικό κλείστρο μπορεί να ταιριάζει καλύτερα σε σταθερές ρυθμίσεις όπου η κατανάλωση ενέργειας είναι λιγότερο κρίσιμη.

Τομείς χρήσης:

Για ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης, όπως smartphones και αθλητικές κάμερες, τα ρολά roll-up είναι κοινά λόγω των πλεονεκτημάτων κόστους και ισχύος. Για εξειδικευμένους τομείς όπως η βιομηχανική επιθεώρηση, η επιστημονική έρευνα και η επαγγελματική παραγωγή βίντεο, τα παγκόσμια ρολά απαιτούνται συχνά για να πληρούν υψηλά πρότυπα ποιότητας εικόνας.

Περίληψη

Εν συντομία, οι επιστημονικές κάμερες που χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά ρολά χρησιμοποιούν συνήθως είτε ένα καθολικό κλείστρο, το οποίο χρησιμοποιείται κυρίως από κάμερες CCD / EMCCD, είτε μια μορφή roll-up shutter, η οποία χρησιμοποιείται από την πιο σύγχρονη μορφή κάμερας CMOS. Η επιλογή πρέπει να γίνεται με βάση τις ειδικές απαιτήσεις κάθε αίτησης. Οι παγκόσμιοι αισθητήρες κλείστρου υπερέχουν σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλής ποιότητας καταγραφή κίνησης και απεικόνιση χωρίς παραμόρφωση, αντίθετα, τα ρολά μπορούν να παρέχουν υψηλές ταχύτητες εις βάρος πρόσθετων τεχνουργημάτων που για τις περισσότερες εφαρμογές δεν παρεμβαίνουν στη χρήση. Η SInoseen προσπαθεί πάντα να παρέχει την πιο κατάλληλη μονάδα κάμερας για τους πελάτες της.