Apa itu shutter GRR? Apa masalah umum dan solusinya?

Dalam aplikasi seperti pemindaian retina, kamera rolling shutter digunakan untuk menangkap gambar dengan penundaan paparan rendah agar dapat memaksimalkan pendekatan terhadap mata manusia. Dalam hal ini, kamera perlu memaparkan seluruh mata atau retina dalam satu kali shutter untuk menghindari artefak rolling shutter. Jadi, bagaimana cara kita mencapainya, mengingat bahwa kamera rolling shutter memaparkan setiap bingkai baris demi baris?
 
Itulah yang perlu kita ketahui dalam postingan ini. Beberapa kamera rolling shutter dilengkapi fitur Global Reset Release (GRR) yang dengan baik menyelesaikan masalah ini. Mari kita lihat lebih dekat di bawah ini.

Tipe Shutter Umum

Sebelumnya, kita telah melihat dua tipe shutter kamera yang umum: global shutter dan rolling shutter. Untuklebih lanjut tentang perbedaan, lihat artikel ini.
 
apa itu global shutter? Teknologi global shutter memungkinkan semua piksel pada sensor kamera terpapar secara bersamaan, dan sangat efektif untuk menangkap objek yang bergerak cepat atau saat kamera sedang bergerak, karena mengurangi buram gerakan dan distorsi gambar. Namun, biasanya lebih mahal.
 
Apa itu rolling shutter? Teknologi rolling shutter, di sisi lain, memaparkan piksel satu per satu, yang juga dapat menyebabkan apa yang dikenal sebagai “efek rolling shutter,” yang dapat mengakibatkan distorsi gambar saat menangkap objek bergerak cepat. Namun, kamera rolling shutter tetap dipilih dalam banyak aplikasi karena efisiensi biaya dan karakteristik noise rendahnya.
 
Oleh karena itu, untuk menyelesaikan masalah yang terkait dengan global open dan rolling shutter, sambil tetap mempertahankan keunggulan keduanya, Global Reset Release Shutter (GRR) diciptakan.

 
Apa itu mode GRR?

Apa itu reset global? Global Reset Release Shutter (GRR) adalah varian dari Global dan Rolling Shutters yang menggabungkan fitur-fitur dari kedua jenis shutter tersebut dan dirancang untuk mengurangi atau menghilangkan efek rolling shutter sambil tetap menjaga biaya yang efisien dan tingkat noise rendah. Shutter GRR meniru perilaku global shutter selama fase paparan, di mana semua piksel mulai terpapar pada waktu yang sama, tetapi mirip dengan Rolling Shutter selama fase pembacaan, di mana data piksel dibaca baris demi baris.
 
Mekanisme operasi unik ini membuat shutter GRR sangat cocok untuk skenario aplikasi di mana objek bergerak cepat perlu ditangkap sambil tetap mengendalikan biaya. Contohnya termasuk inspeksi visi industri, navigasi robot, dan aplikasi pencitraan berkecepatan tinggi. Shutter GRR memberikan gambar yang lebih tajam dibandingkan rolling shutter tradisional sambil menghindari distorsi gambar yang disebabkan oleh paparan baris demi baris.

 
Bagaimana cara kerja mode GRR?

Alur kerja mode Global Reset Release Shutter (GRR) melibatkan tiga tahap utama: tahap reset, tahap integrasi, dan tahap pembacaan.
 
Selama fase reset, semua baris piksel dalam mode GRR direset secara bersamaan, memastikan paparan yang konsisten. Ini mengurangi buram gerakan dan distorsi gambar saat menangkap objek bergerak cepat.

 
Pada tahap Integrasi, semua baris piksel mulai terpapar secara simultan, menangkap cahaya dalam adegan. Pada tahap ini, mode GRR mirip dengan rana global, memberikan kemampuan pada kamera untuk menangkap adegan dinamis tanpa dipengaruhi oleh efek rana bergulir. Namun, tahap pembacaan kembali ke karakteristik rana bergulir, di mana baris piksel dibaca baris demi baris, yang dapat menyebabkan ketidaksamaan kecerahan, terutama antara bagian atas dan bawah gambar.
 
Untuk mengontrol mode GRR secara efektif, penerangan konsisten dapat diberikan selama fase integrasi melalui penggunaan flash atau sumber cahaya eksternal, sehingga memastikan bahwa semua baris piksel terpapar selama jumlah waktu yang sama. Kontrol ini dapat dicapai melalui pin GPIO atau komunikasi I2C, memicu urutan GRR dan menyinkronkan penerangan. Sebagai contoh, kamera Basler menyediakan parameter ReadoutTimeAbs untuk membantu pengguna menentukan waktu pembacaan sensor, sementaramodul kamera Sinoseenmenyediakan dukungan mode GRR yang disesuaikan.

 
Masalah yang mungkin dihadapi saat menggunakan mode GRR dan solusinya

Meskipun mode Global Reset Release Shutter (GRR) menawarkan keuntungan signifikan dalam hal meminimalkan efek rolling shutter, ada beberapa kelemahan, terutama dalam hal keseragaman kecerlangan gambar dan kontrol paparan. Untuk mengatasi masalah-masalah ini, teknik dan strategi berikut dapat digunakan 

Penggunaan shutter mekanis eksternal

Karena baris-baris piksel dalam mode GRR dibaca dengan waktu paparan yang berbeda, hal ini mengakibatkan ketidakteraturan kecerahan gambar, terutama antara bagian atas dan bawah gambar. Untuk memecahkan masalah ini, dapat digunakan shutter mekanik eksternal, yang menutup pada akhir fase integrasi, mencegah paparan lebih lanjut sensor oleh cahaya sekitar selama proses membaca baris awal. Metode ini memastikan bahwa sensor tidak terpapar cahaya tambahan selama proses pembacaan, sehingga menjaga kecerahan gambar yang konsisten.

 
Pengurangan Cahaya Sekitar

Dengan menggunakan lampu kilat selama paparan dan memastikan bahwa kilat dimatikan segera setelah paparan selesai, dimungkinkan untuk meniru efek dari shutter global dan mengurangi ketidakmerataan kecerahan akibat perbedaan waktu paparan antar baris. Metode ini memerlukan kontrol presisi nyala dan mati lampu kilat untuk sesuai dengan waktu paparan mode GRR.
 
Selain itu, konsistensi paparan dapat ditingkatkan lebih lanjut dengan menggunakan teknologi flash sinkronisasi kecepatan tinggi. Teknik ini memungkinkan denyut flash disinkronkan dengan waktu paparan kamera, memastikan bahwa semua baris piksel terpapar selama jumlah waktu yang sama, sehingga mengurangi perbedaan kecerahan pada gambar.

 
Penyesuaian Perangkat Lunak

Kecerahan tidak merata akibat mode GRR juga dapat dikompensasi hingga batas tertentu melalui penyesuaian perangkat lunak. Dengan menganalisis data gambar, variasi kecerahan dapat diidentifikasi dan diperbaiki untuk meningkatkan kualitas keseluruhan gambar.

 
Bagaimana cara memilih jenis rana yang tepat?

Pertama, pertimbangkan karakteristik gerakan dari aplikasi tersebut. Jika aplikasi Anda melibatkan objek atau kamera bergerak cepat, rana global mungkin menjadi pilihan terbaik karena ia mengekspos semua piksel secara simultan, secara efektif menghindariperbedaan antara buram gerakan dan distorsi gambar. Jika aplikasi Anda peka terhadap biaya dan blur gerakan bukan masalah utama, rolling shutter bisa menjadi pilihan yang hemat biaya.
 
Untuk aplikasi di mana biaya dan kualitas gambar perlu seimbang, rana GRR menawarkan kompromi. Rana GRR meniru perilaku rana global selama paparan, mengurangi efek rolling shutter sambil tetap mempertahankan beberapa keuntungan dari rolling shutter. Ini membuat rana GRR cocok untuk aplikasi inspeksi visi industri, navigasi robotik, dan pencitraan berkecepatan tinggi, terutama dalam skenario di mana kontrol presisi atas iluminasi diperlukan untuk meminimalkan artefak gambar.
 
Selain itu, faktor-faktor lain dari sistem seperti laju frame, sensitivitas sensor, kondisi penerangan, dan kemampuan pengolahan pasca harus dipertimbangkan. Buat keputusan secara komprehensif.
 
Sebagai kesimpulan, saya harap artikel ini membantu Anda memahami Rana Pengatur Ulang Global. Jika Anda membutuhkan modul kamera rana pengatur ulang global yang disesuaikan, jangan ragu untuk menghubungi kami, Sinoseen memiliki banyak pengalaman di industri ini dan berbagai macam produk, kami yakin dapatmenyediakan solusi modul kamera yang paling sesuai untuk Anda.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

P: Bagaimana tipe rana memengaruhi kualitas gambar?

J: Rana global memberikan gambar tanpa distorsi, rana bergulir bisa menyebabkan distorsi gambar, dan rana GRR meminimalkan distorsi sambil tetap hemat biaya.
 
P: Bagaimana rana GRR mengurangi efek rana bergulir?

J: Rana GRR mengurangi distorsi gambar akibat paparan baris demi baris dengan mengontrol pencahayaan secara presisi karena semua piksel terpapar pada saat yang sama dan pembacaan dilakukan baris demi baris.