درک تفاوت بین شاتر رولی و شاتر جهانی

اطلاعات اولیه: مطمئن هستم که همه‌ی علاقه‌مندان به دوربین‌ها با شاتر آشنا هستند. شاتر یکی از مولفه‌های اساسی دوربین است که نقش مهمی در تعیین کیفیت و دقت تصویر گرفته شده دارد و در هر دو نوع دوربین‌های مکانیکی و الکترونیکی ضروری است.

و چون حسگرهای دوربین در قالب‌های مختلف به روش‌های متفاوتی سیگنال پیکسل‌ها را می‌خوانند، انواع شاترها که معمولاً مشاهده می‌کنیم به دو دسته‌ی شاتر کلی و شاتر رولینگ تقسیم می‌شوند. بیایید به طور دقیق‌تر به مزایا و معایب شاتر کلی و رولینگ نگاه کنیم.

شاتر رولینگ VS شاتر کلی

شاتر کلی چیست؟

اغلب برای تصویربرداری از اشیاء در حال حرکت استفاده می‌شود، سرپرده جهانی (Global Shutter) با عرضه همزمان تمام پیکسل‌های حسگر و خواندن همزمان تمام پیکسل‌ها، یک تصویر را به دست می‌آورد. این بدان معناست که تصاویر توسط دوربین‌هایی که از این حسگرها استفاده می‌کنند، در یک لحظه زمانی گرفته می‌شوند و تصاویر روشن و بدون تحریف تضمین می‌شود. و به دلیل اینکه سرپرده جهانی نیازمند طراحی حسگر پیچیده‌تر و گران‌قیمت‌تری است، معمولاً در دوربین‌های CCD و EMCCD و دوربین‌های پیشرفته استفاده می‌شود. حسگرهای CMOS که می‌توانند برای دستگاه‌های تصویربرداری 'فریم کامل' عمل کنند.

علاوه بر این، هرچند که این حالت سرپرده تصاویر را بدون تاخیر زمانی گرفته، اما خواندن آن نسبتاً آهسته است، به ویژه در دوربین‌های CCD/EMCCD که فقط یک تبدیل‌کننده آنالوگ به رقمی (ADC) دارند. هرچه تعداد پیکسل‌های حسگر بیشتر باشد، نرخ فریم کمتر خواهد بود. سرپرده جهانی همچنین سرعت واکنش دوربین را کاهش می‌دهد. علاوه بر این، سرپرده جهانی ممکن است منجر به افزایش نوفه خواندن و چرخه کاری بلندتر برای دوربین شود.

مزایای سرپرده جهانی

• عدم وجود تحریف حرکت: سوخته‌های جهانی اثرات حرکتی مانند تورم، نوسان و اثر "ژله‌ای" را حذف می‌کنند که منجر به تصاویر دقیق‌تر و بدون تحریف می‌شود.
• کیفیت تصویر بهبود یافته: عدم وجود اثرات حرکتی و تحریف‌ها منجر به کیفیت تصویر بالاتر می‌شود، که سبب می‌شود سوخته‌های جهانی برای عکاسی و فیلمبرداری حرفه‌ای مناسب باشند.
• گرفتن حرکت دقیق: سوخته‌های جهانی برای ضبط موضوعات و صحنه‌های در حال حرکت سریع مناسب هستند و مطمئن می‌کنند که تصویر ضبط‌شده نمایش دقیقی از صحنه را ارائه دهد.

نقطه ضعف شاتر کلی

• هزینه بیشتر: سوخته‌های جهانی معمولاً گران‌تر برای تولید هستند، که آن‌ها را در الکترونیک‌های مصرف‌کننده کم‌تر شایع و در دوربین‌ها و تجهیزات حرفه‌ای بیشتر می‌کند.
• مصرف برق بیشتر: سوخته‌های جهانی معمولاً انرژی بیشتری مصرف می‌کنند نسبت به سوخته‌های لوله‌ای، که می‌تواند برای دستگاه‌های به‌کاربرد باتری مشکلی باشد.
• 解像ی و نرخ فریم پایین‌تر: سوخته‌های جهانی ممکن است قابلیت تحلیل و نرخ چارچوب پایین‌تری نسبت به سوخته‌های لوله‌ای داشته باشند، که از استفاده آن‌ها در برنامه‌های تعریف بالا محدودیت می‌گذارد.

چیست شاتر رولینگ؟

برخلاف شاتر کلی، شاتر رولینگ صحنه را به صورت افقی یا عمودی با اسکن خط به خط می‌خواند، زیرا حسگر پیکسل‌ها را معرض نور قرار می‌دهد و داده‌های خوانده شده در سطرهای حسگر دوربین جلو می‌روند، بنابراین نام شاتر رولینگ گرفته شده است. این همچنین به این معناست که تصاویر تولید شده توسط شاتر رولینگ در واحد زمانی یکسان نیستند و تاخیر زمانی در آن وجود دارد که می‌تواند منجر به تحریف، اشیاء نامرغوب و غیره در تصویر نهایی شود.

معمولاً حرکت سریع شاتر منجر به تصویر تحریف شده می‌شود. بالا و پایین تصویر ممکن است تور می‌زنند یا کشیده شوند در حالی که مرکز ثابت می‌ماند. این زمانی رخ می‌دهد که اجسام به طور سریع از درون چارچوب حرکت کنند و به نظر کشیده یا تحریف شده بیایند.

دوربین‌های شاتر رولینگ معمولاً ارزان‌تر از دوربین‌های با شاتر جهانی و همچنین به طور گسترده در سنسورهای CMOS (کمپлементاری متال اکسید سمیکندکتر) استفاده می‌شوند زیرا ارزان قیمت هستند و به راحتی می‌توانند در انواع دستگاه‌ها ادغام شوند.

مزایای شاتر پیچشی

• کاربردی و اقتصادی: سرپوش‌های لوله‌ای معمولاً کم هزینه‌تر برای تولید هستند، که این موضوع آنها را به یک گزینه محبوب برای دستگاه‌های الکترونیک مصرف‌کننده، مانند تلفن‌های همراه و دوربین‌های سطح ورودی، تبدیل می‌کند.
• مصرف برق کمتر: سرپوش‌های لوله‌ای معمولاً انرژی مصرفی کمتری نسبت به سرپوش‌های جهانی دارند، که این موضوع برای دستگاه‌های با تغذیه باتری مناسب است.
• 解像ت بالاتر: سرپوش‌های لوله‌ای می‌توانند قابلیت‌های پیکسلی بالاتر و نرخ‌های چارچوب بالاتری داشته باشند، که آنها را برای ضبط ویدئوی با کیفیت بالا مناسب می‌سازد.

معایب شاتر پیچشی

• اثرات حرکت: یکی از معایب اصلی سرپوش‌های لوله‌ای وجود اشیاء حرکتی است، مانند چولگی، ترکیب و "اثر ژله‌ای"، که زمانی رخ می‌دهد که موضوعات سریع حرکت یا در حال حرکت سریع دوربین عکس گرفته می‌شوند.
• تصاویر تحریف‌شده: سرپوش‌های لوله‌ای می‌توانند تصاویر تحریف شده‌ای تولید کنند هنگامی که صحنه‌هایی با حرکت سریع عکس می‌گیرند، که منجر به از دست دادن دقت تصویر می‌شود.

اثرات شاتر پیچشی

قبلاً ما اغلب به اثرات شاتر پیچشی اشاره کردیم. وقتی دوربین تصویر برداری می‌کند یا هنگامی که ما دوربین را در طول جمع‌آوری تصویر حرکت می‌دهیم، این دوربین عرضه اشکالات تصویربرداری قابل توجهی می‌شود، به عنوان مثال هنگام استفاده از زمان‌های نوردهی طولانی یا مه‌کش حرکت.

در حالتی که سوپاک وجود دارد، اگر جابجایی نمونه یا دوربین در بازه‌ای مشابه زمان فریم رخ دهد، ممکن است هنگفت‌های اضافی وارد شود. اگر زمان فریم CMOS ۲۰ میلی ثانیه باشد و نمونه طی آن زمان روی فریم حرکت کند، 'هنگفت‌های سوپاک رولینگ' می‌تواند به وجود بیاید. با این حال، فاصله حرکت نمونه معمولاً کوچک است، مانند چند پیکسل، و این حرکت به دلیل سرعت خواندن سریع هر خط به راحتی ضبط می‌شود.

درک هنگفت‌های سوپاک رولینگ برای عکاسان و ویدئوگرافرها که می‌خواهند تصاویر و ویدئوهای با کیفیت بالا تولید کنند، اهمیت زیادی دارد. با شناسایی نوع تحریف و اجرای اقدامات مقابله‌ای مناسب، کیفیت بصری کار شما می‌تواند به طور قابل ملاحظه‌ای بهبود یابد. Sinoseen انواع مختلفی از ماژول‌های دوربین ارائه می‌دهد، بنابراین یکی برای شما موجود است.

سوپاک رولینگ vs سوپاک جهانی: چگونه انتخاب کنیم؟

هنگامی که تصمیم می‌گیریم که بین سوپاک رولینگ و سوپاک جهانی چه انتخابی بکنیم، باید تمام جنبه‌ها را به طور همزمان در نظر گرفته شود.

نیازهای حرکت:

اگر نیاز به ضبط اشیاء در حال حرکت سریع یا دوربین خود در حال حرکت سریع باشد، بهترین راه استفاده از شاتر جهانی (Global Shutter) است تا از تحریف جلوگیری کنید. برای صحنه‌های ثابت یا حرکت کند، شاتر رولینگ (Rolling Shutter) کافی است و هزینه‌ای را صرف می‌کند.

بودجه:

اگر محدودیت بودجه مهم باشد، شاترهای رولینگ یک راه حل اقتصادی‌تر ارائه می‌دهند. اما برای کاربردهای حرفه‌ای یا مخاطره‌آمیز که نزدیکی تصویر اساسی است، استفاده از شاتر جهانی منطقی خواهد بود.

مدیریت انرژی:

برای تجهیزات قابل حمل یا توان‌رسانی شده از باتری، انتخاب شاتر رولینگ برای کارایی انرژی حیاتی است. شاتر جهانی ممکن است برای نصب‌های ثابت که مصرف انرژی کمتر اهمیت دارد، مناسب‌تر باشد.

حوزه‌های استفاده:

برای الکترونیک‌های مصرف‌کننده مانند گوشی‌های هوشمند و دوربین‌های ورزشی، شاترهای رولینگ به دلیل مزیت‌های هزینه و مصرف انرژی متداول هستند. برای حوزه‌های تخصصی مانند بازرسی صنعتی، تحقیقات علمی و تولید ویدئوی حرفه‌ای، شاترهای جهانی اغلب برای دستیابی به استانداردهای بالای کیفیت تصویر مورد نیاز هستند.

خلاصه

به طور خلاصه، دوربین‌های علمی که از سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌کنند، معمولاً یا از شاتر جهانی (Global Shutter) استفاده می‌کنند که عمدتاً توسط دوربین‌های CCD/EMCCD مورد استفاده قرار می‌گیرد، یا از فرمت شاتر رول‌آپ (Roll-up Shutter) که در دوربین‌های CMOS مدرن به کار می‌رود. انتخاب باید بر اساس نیازهای خاص هر کاربرد صورت گیرد. حسگرهای شاتر جهانی در کاربردهایی که نیاز به ضبط حرکت با کیفیت بالا و بدون تحریف دارند، برتری دارند؛ در مقابل، شاترهای رول می‌توانند سرعت‌های بالا را ارائه دهند، اما با اثرات جانبی اضافی که در بیشتر کاربردها با کاربرد مداخله نمی‌کنند. SInoseen همواره تلاش می‌کند جمله‌ای از مناسب‌ترین ماژول‌های دوربین را برای مشتریان خود ارائه دهد.