Роллинг шаттер ба Глобал шаттерийг харах

Би зөвлөх бүхэнд хэрэглэгчид камераас санал харуулж байгаа бол танд шатер гэдэг нь мэдээж байна. Шатер нь камерын үндсэн хэсэг юм, энэ нь зургийн ялгаатай байдлыг тодорхойлоход их хүчирхэг аливаа бүтэц юм. Энэ нь механик болон электроник камеруудад чухал байдаг.

Дараа нь камерын сенсоруудын зурагтай форматууд ямар чиглэлээр пиксел сигналуудыг уншиж байгаа тул бидний үзэж буй шатерийн төрлүүдийг дараах хоёр ангилалд хувааж болно: бүхэл шатер (global shutter) болон цуглуулсан шатер (rolling shutter). Бид нь бүхэл шатер болон цуглуулсан шатрын хамгийн сайн үзүүлэлтийг жишээ нь харуулъя.

ЦУГЛУУЛАСАН ШАТЕР БҮХЭЛ ШАТЕРТЭЙ ХӨРВӨӨН

БҮХЭЛ ШАТЕР ГЭЖ ЮУ ВЕ?

Хурдтай объектүүдийг зурж авахад ихэвчлэн ашиглагддаг бөгөөд, дундаж шатар нь сенсорын бүх пикселүүдийг хамгийн эхний үеэр нэг утаснаас нэг үед заавал зурж, бүх пикселүүдийг нэг үед уншиж авдаг. Энэ нь сенсоруудыг ашигладаг камераар зурж авсан зургууд нь тухайн цаг үеийн зургууд юм, яг тодорхой, хоолойгүй зургуудаар үр дүнтэй. Дундаж шатар нь ихэвчлэн бодит, дор хаяж санамсаргүй санамсаргүй дизайнуудыг ашиглах шаарддаг бөгөөд дундаж шатар нь түүнд CCD болон EMCCD камеруудад ашиглагддаг болохоор их санамсаргүй CMOS сенсор “бүх хэмжээний” зургийн үйлдлийг гүйцэтгэх боломжтой.

Мөн энэ шатарын мөрдөл нь цаг хугацаагүйгээр зургийг зурж авахгүй боловч, ихэвчлэн CCD/EMCCD камеруудад нэг ADC (аналог-цифрийн конвертер) байдаг учраас уншигчид хурдан болж байна. Сенсор дээрх пикселүүдийн тоо олон байвал фреймийн хурд багасна. Дундаж шатар нь камерийн хариуцлага хурдаа бууруулдаг. Мөн дундаж шатар нь уншигчийн шорооны үр дүнг нэмэгдүүлэх боломжтой бөгөөд камерийн ажиллах цагийг урт дахин хөрвүүлдэг.

Дундаж шатрын хамгаалалтын аюулгүй байдлын арга

• Хурдтай объектүүдэд хамаарахгүй: Дэлхий даяар хаалттай нь хөдөлгөөнт эд өлгийн зүйлсийг устгадаг.
• Зургийн ялгаа сайжруулсан: Хөдөлгөөнт артефакт, урвалд ороогүй нь илүү өндөр дүрс чанартай болж, дэлхийн хаалгыг мэргэжлийн гэрэл зураг, видео зураг авалтад тохиромжтой болгодог.
• Дүндэлсэн хөдөлгөөний заавал луу бичилт: Глобал ямбаруудыг хурдан хөдөлгөөнтэй сэдэв, дүрс зургийг баттай зураг авалт хийхэд тохиромжтой бөгөөд зураг нь дүрс зургийг үнэн зөв дүрсэлдэг.

Нягтралын шатрын өөртөө хамаарах ач холбогдох үйлдлүүд

• Эрэлхэг үнэ: Дэлхий нийтээр хэрэглэгчийн цахилгаан хэрэгсэл дээр илүү бага хэрэглэгддэг, мэргэжлийн зэрэглэлийн камер, тоног төхөөрөмжүүдэд илүү түгээмэл болдог.
• Эрэлхэг цаг ашиглалт: Глобал ялтнууд нь ихэвчлэн эрчим хүчийг эргэлтийн ялтнуудтай харьцуулахад илүү их хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь батарейн түлшээр ажилладаг төхөөрөмжүүдэд сул тал байж болно.
• Бага утга, фреймийн хурд: Глобал ялтгалууд нь урагшлах ялтгалуудад харьцуулахад бага шийдэл, зургийн хурдтай байж болох бөгөөд зарим өндөр тодорхойлолттой хэрэглээний хэрэглээг хязгаарладаг.

Ролик шатер юу вэ?

Нягтралын шатартай адилгүй, ролик шатар нь сенсорын пикселүүдийг зурагт харуулахдаа мөр мөрөөр орчин үеийн зурагт харуулж, энэ нь "ролик шатар" гэгддэг. Энэ нь зургийн бүх мөрүүд нь ижил цагт бичигдээгүй, түүнд цагийн зогсоол байдаг учраас зургийн дотор хувиргалт, артефактыг үзүүлдэг.

Шатрыг хурдан зөвөөрөх үед зургийн дээд хэсэг болон доод хэсэг нь зураасан эсвэл уртаж чадах ба дунд хэсэг нь өөрчлөгдөхгүй. Энэ нь зураг дотор хурдан хөдөлж буй объектүүдийг уртаж эсвэл хувиргаж харуулдаг.

Ролик шатрын камеры нь гүрвэлт шатер камеры мөн CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) сенсоруудад ихээр ашиглагддаг бөгөөд эдгээр нь үнэтэй ба зориулж байгаа олон төрлийн гэрээс нэвтрүүлэхэд хялбар учраас

Гаригийн шатерийн хамаарал

• Зардал багатай: Уран мэлхүүл нь ерөнхийдөө үйлдвэрлэхэд хямд байдаг бөгөөд ухаалаг гар утас, эхэн шатны камер зэрэг хэрэглээний цахилгаан хэрэгслийн хувьд алдартай сонголт болдог.
• Эрчим хэмжээ бага: Уран мэлхүүл нь ерөнхийдөө батарейн түлштэй төхөөрөмжүүдэд ашигтай болох дэлхийн мэлхүүлтэй харьцуулахад бага эрчим хүч хэрэглэдэг.
• Хойд хуваарь их: Хөлжих сэлбэг нь илүү өндөр шийдвэр гаргах чадвартай, зургийн хурд өндөр байдаг тул өндөр тодорхойлолттой видео бичлэг хийхэд тохиромжтой.

Гаригийн шатерийн лавлах талбай

• Явсан зургийн үзэг: Уран мэлхэх дэлгэцийн гол сул талууд нь хурдан хөдөлж буй сэдвүүдийг эсвэл камерын хурдан хөдөлгөөнд авахдаа үүсдэг хөдөлгөөнт артефактуудын тухайд, тохиргоо, бүдүүлбэл, "жело эффект" гэх мэт юм.
• Бусад зургийн үзэг: Хурдан хөдөлгөөнтэй зургийг зураг авахдаа хаалттай дэлгэц нь урвасан дүрс гаргаж, дүрс нь дутуу харагдана.

Гаригийн шатерийн үзэг

Өмнө нь бид ихээр гаригийн шатерийн үзэгтэй талаар хэлсэн. Камер болон зургийн авах үед камерыг явах үед зургийн үзэгтэй мандаж чадах боломжтой, жишээлбэл урт хугацааны зургийн үеэс эсвэл явсан зургийн үзэг.

Хамгийн их үед шатерийн тулд, зургийн эсвэл камеры хөдөлгөөн нь зурагт агуулагдах хугацааг дагахад бусад артефактууд ороод ирж болно. Хэрэв CMOS-ын зурагт агуулагдах хугацаа 20 миллисекунд байгаа болон тухайн үеэр зургийн объект хөдөлж байвал 'rolling shutter artifacts' гэсэн үзүүлэлт гарч болно. Гэхдээ зургийн объект хөдлөх зай нь ихэвчлэн томоохон биш, зөвхөн хэдэн пиксел байдаг ба энэ нь мөр бүрийн хурдан уншигчийн хурдтайгаа хялбархан зааж авч болно.

Roll shutter артефактуудыг мэдэх нь өндөр үнэт зураг, видео үүсгэх зорилгоор ажиллаж буй зургийн зохиолч, видеогерийн хувьд чухал юм. Төрөл бүрийн distortion-ыг таних, тухайн үйлдлийг хэрхэн хямдсэнээс залгаж, танд ямар ч ажлын үзүүлэлтийг өндөртгөх боломжтой. Sinoseen нь таны хэрэглээний талаар томоохон олон төрлийн камера модуль бүхий байдаг.

rolling shutter vs global shutter: хэрхэн сонгох вэ?

Бид rolling shutter болон global shutter-ийг сонгох үед бүх талбартай нэгтгэн ажиглан үзвэл зөвлөгөө өгөх боломжтой.

Хөдөлгөөний шаардлага:

Хурдан хөдлөх объектүүдийг эсвэл камера хурдан хөдөлж байгаа үед зурагт оролцох хамаарал тасарч буй бол тод шатыг ашиглах ёстой. Статик сценүүдэд эсвэл хурdan хурдтай үед rolling shutter ашиглаад мөнгө татах боломжтой.

Цагдаа:

Хэрэв цагдаан дээр их хязгаар байвал rolling shutters нь илүү олборлогдох шийдэл болно. Гэхдээ зурагны бүтэц нь их хамааралтай профessionals, эсвэл их хамааралтай ажиллагаанд global shutter ашиглах шийдэл болж чадна.

Эрчим хүчийн баримтлал:

Баттеритэй эсвэл хөдөлгөөнт тоног төхөөрөмжүүдэд rolling shutter-ийн сонголт нь эрчим хүчийн ашиглалтыг багасгахад их хэрэгтэй. Global shutter нь эрчим хүчийн ашиглалт их хязгаартай бусад тоног төхөөрөмжүүдэд сайн тохирно.

Ашиглаж буй бүс:

Смартфон, спортын камеры гэх мэт хэрэглэгчийн электроникт rolling shutters нь ихэнхдээ ашиглагддаг. Индустрийн шалгах, шинжлэх эрдэм, професионалын видео бүтээгдэхүүн гэх мэт специализцуулсан бүсэд global shutters нь их хэмжээний зурагны стандартыг хангахын тулд ашиглагддаг.

Товч мэдээлэл

Том хэсгээр оролцох шинжлэх ухааны камера нь зорчигчийн шатар ашигладаг бөгөөд энэ нь үргэлжлээ CCD/EMCCD камеруудад ашиглагддаг бүхэл шатар эсвэл сүүлийн үеийн CMOS камерийн форматад ашиглагддаг дарааллын шатарын формат юм. Энэ нь үндсэндээ үндсэн үйлдлийн хэрэгслүүдэд хамааран сонгогдоно. Бүхэл шатарны сангууд нь чөлөөтой зургийн таслалаар үнэ цэнэтэй, илүү сайн үзүүлэлтийг олгодог бөгөөд эсрэг нь дарааллын шатар нь ихэнх үйлдлүүдэд ашиглахад манайг хамгийн сайн модульд хамтран ажилладаг.