Forståelse av rullende skjerm mot global skjerm

Jeg er sikker på at alle som er interessert i kameras ikke er fremmede for slutter. Slutteren er en grunnleggende komponent i kameraet som spiller en avgjørende rolle i å bestemme kvaliteten og nøyaktigheten på det tatt bilde, og den er essensiell i både mekaniske og elektroniske kammer.

Og siden kamerasinuser av ulike formater leser piksel-signaler på ulike måter, kan de vanlige typene slutter vi ser innunder klassifiseres som: global slutter og rullende slutter. La oss ta en nærmere titt på fordeler og ulemper med globale og rullende slutter.

RULLENDE MOT GLOBAL SLUTTER

Hva er global slutter?

Oftest brukt for å fange bevegende objekter, fungerer globale skjermere ved å ta et bilde ved å utsætte alle piksler på sensoren samtidig og lese ut alle pikslene på en gang. Dette betyr at bildet tatt av kameraer som bruker disse sensorne tas på ett tidspunkt, noe som sikrer klare, uforsvinte bilder. Og fordi global skjerm krever mer komplekse og dyre sensor-designs, brukes global skjerm typisk på CCD- og EMCCD-kamere og høyklasse CMOS-sensorer som kan operere for 'full-frame'-avbildingsenheter.

I tillegg, selv om denne skjermete modusen ikke tar bilder uten tidsforsinkelse, er den relativt sakte å lese, spesielt på CCD/EMCCD-kamere med bare én analog-digital-konverterer (ADC). Jo flere piksler det er på sensoren, jo saktere blir bildehastigheten. En global skjerm reduserer også kamerets responsfart. I tillegg kan en global skjerm føre til økt lesestøy og en lengre driftstid for kameraet.

Fordeler ved Global Skjerm

• Ingen Bevegelsesartefakter: Globale blinda skjuler bort bevegelsesartefakter som skeving, wobbling og "jello-effekten", som resulterer i meir nøyaktige og forvrengingsfrie bilete.
• Forbedret bildekvalitet: Fravøra av rørsle og forvrengingar fører til høgare bilete kvalitet, som gjer globale blindager ideelle for profesjonell fotografering og videografing.
• Nøyaktig bevegelseskapturering: Globale luktar er velegnet for å fanga rasktflytande motiv og scener med rask beveging, slik at det fanger bildet gjengjer skodespelet nøyaktig.

Ulempene ved global shutter

• Høyere kostnad: Globale blindaus er generelt dyrare å laga, og er mindre vanlege i forbrukerelektronikk og meir utbreidde i profesjonelle kamera og utstyr.
• Høyere strømforbruk: Globale blinda skjultar brukar vanlegvis meir kraft enn rullingsblinda, noko som kan vera ein ulempe for batteri-drevne apparat.
• Lavere oppløsning og bildefrekvens: Globale blinda kan ha lavere oppløysing og bildeslag i samanlikna med rullingsblinda, og det begrenser bruken av dei i visse høgdeklaringstillegg.

Hva er rullende skjerm?

Til forskjell fra en global shutter, leser en rullende shutter scener horisontalt eller vertikalt ved å skanne dem linje for linje når sensoren eksponerer piksler, og de leste dataene 'ruller' gjennom kamerasensorens rader, derfor navnet rullende shutter. Dette betyr også at bildene generert av en rullende shutter ikke er i samme tidsenhet, og det finnes en tidsforsinkelse innenfor det, som kan føre til forvrengning, artefakter, etc. i det resulterende bildet.

Vanligvis vil en rask panorering av skjermen føre til et forvrængt bilde. toppen og bunnen av bildet kan virke skuet eller streket mens midten forblir den samme. Dette skjer når objekter beveger seg raskt gjennom rammen, noe som gjør at de ser ut til å være strekte eller forvranglet.

Kamere med rullende skjerm er vanligvis billigere enn kamere med global shutter og brukes også bredt i CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) sensorer fordi de er kostnadseffektive og enkle å integrere i en rekke enheter.

Fordeler med rullende skjerm

• Kostnadseffektiv: Rullingslukker er generelt billegare å laga, og er dermed eit populært valg for forbrukerelektronikk som smarttelefonar og kamera.
• Lavere strømforbruk: Rullingslukker brukar vanlegvis mindre kraft i samanlikna med globale lukker, som er gunstig for batteri-drevne apparat.
• Høyere oppløsning: Rullingslukker kan oppnå høgare oppløysingar og framerate, og er dermed egne til videoopptøy med høy oppfining.

Ulemper med rullende skjerm

• Bevegelsesartefakter: Ein av dei største ulempene med rullende blinda er at det er rørsle som kan føres fram, som til dømes skeving, wobbling og "jello-effekten", som oppstår når ein fangar eit objekt som bevegar seg raskt eller under raske kamerabevegingar.
• Forvrengede bilder: Rullingslukker kan produsera forvrengde bilete når dei fangar bilete med rask beveging, og det fører til tap av nøyaktigheit.

Rullende skjermafartefakter

Tidligere nevnte vi ofte rullende skjermafartefakter. Når kameraet tar bilder eller når vi beveger kameraet under bildeopptak, er kameraet utsatt for noen bildeopptaksartefakter, for eksempel ved bruk av lange eksponeringstider eller bevegelsesuskarphet.

I tilfelle av en slutter, kan ytterligere artefakter bli innført hvis prøven eller kameraets bevegelse skjer i en lignende rekkevidde som rammetiden. Hvis CMOS-rammetiden er 20 millisekunder og prøven beveger seg over bildet under denne tiden, kan 'rolling shutter artefakter' oppstå. Likevel er avstanden prøven beveger seg vanligvis liten, for eksempel noen piksler, og denne bevegelsen blir lett fanget på grunn av den raske lesespeeden til hver linje.

Å forstå rolling shutter artefakter er avgjørende for fotografer og videografene som ønsker å produsere høykvalitetsbilder og videoer. Ved å identifisere typen forvrængning og implementere de relevante motforanstaltningene, kan visuelle kvaliteten på ditt arbeid forbedres betydelig. Sinoseen tilbyr en bred vifte av kameramoduler, så det finnes en for deg.

rolling shutter vs global shutter: hvordan velge?

Når vi velger mellom rolling shutter og global shutter, må vi ta hensyn til alle aspektene sammen.

Bevegelseskrav:

Hvis du må fange hurtig bevegende objekter eller kameraet vil bevege seg raskt, er det best å bruke et globalt skjerm for å unngå forvreting. For statiske scener eller sakte bevegelser vil et rullende skjerm være tilstrekkelig og spare penger.

Budsjett:

Hvis budsjettbegrensninger er betydelige, tilbyr rullende skjermer en mer kostnadseffektiv løsning. Men for profesjonelle eller høyrisikoytelser hvor bildeintegritet er avgjørende, kan et globalt skjerm ha mening.

Strømstyring:

For batteridrevet eller portabel utstyr er valget av rullende skjerm avgjørende for strøm-effektivitet. Et globalt skjerm kan passe bedre for faste oppsetninger der strømforbruk er mindre kritisk.

Bruksområder:

For forbrukerelektronikk som mobiltelefoner og idrettkamper er rullende skjermer vanlige på grunn av deres kostnadsfordel og strømfordeler. For spesialiserte områder som industriell inspeksjon, vitenskapelig forskning og profesjonell videoproduksjon kreves ofte globale skjermer for å oppfylle høye krav til bildekvalitet.

Sammendrag

I nøtteskall, bruker vitenskapelige kameraer som utnytter elektroniske slutter typisk enten en global shutter, som hovedsakelig brukes av CCD/EMCCD-kamere, eller en rullende shutter-format, som brukes av de mer moderne CMOS-kameraformatene. Valget må gjøres basert på de spesifikke kravene for hver applikasjon. Globale shuttersensorer presterer godt i applikasjoner som krever høy kvalitet på bevegelseskapturer og forvringsfri avbildning, i motsetning til rullshutter som kan gi høy hastighet på bekostning av ytterligere artefakter som ikke styrer med de fleste applikasjoner. SInoseen strever alltid etter å levere den mest egnet kameramodulen for sine kunder.