Razumevanje Rolling Shutter-a u odnosu na globalni zatvarač

Siguran sam da svi zainteresovani za kamere nisu strani zatvarači. Zatvarač je osnovna komponenta fotoaparata koja igra vitalnu ulogu u određivanju kvaliteta i tačnosti snimljene slike, a od suštinskog je značaja i kod mehaničkih i kod elektronskih fotoaparata.

A pošto senzori kamere različitih formata čitaju signale piksela na različite načine, uobičajeni tipovi zatvarača koje vidimo mogu se kategorizovati kao: globalni zatvarač i pokretni zatvarač. Pogledajmo bliže prednosti i nedostatke globalnih i rolo roletni.

VALJANJE NASUPROT GLOBALNOM ZATVARAČU

Šta je Global Shutter?

Često se koriste za snimanje pokretnih objekata, globalni zatvarači rade tako što snimaju sliku tako što istovremeno izlažu sve piksele na senzoru i čitaju sve piksele odjednom. To znači da se slike snimljene kamerama pomoću ovih senzora snimaju u jednom trenutku, obezbeđujući jasne, neiskrivljene slike. I zato što globalni zatvarač zahteva složenije i skuplje dizajne senzora, globalni zatvarač se obično koristi na CCD i EMCCD kamerama i vrhunskimCMOS senzorikoji mogu da rade za uređaje za snimanje "punog kadra".

Pored toga, iako ovaj režim zatvarača ne snima slike bez vremenskog kašnjenja, relativno je spor za čitanje, posebno na CCD / EMCCD kamerama sa samo jednim analogno-digitalnim pretvaračem (ADC). Što je više piksela na senzoru, to je sporija brzina kadrova. Globalni zatvarač takođe smanjuje brzinu odziva fotoaparata. Pored toga, globalni zatvarač može rezultirati povećanom bukom čitanja i dužim radnim ciklusom fotoaparata.

Prednosti Global Shutter

• Nema artefakata pokreta: Globalni zatvarači eliminišu artefakte pokreta kao što su iskrivljenje, kolebanje i "efekat želea", što rezultira preciznijim slikama bez izobličenja.
• Poboljšan kvalitet slike: Odsustvo pokretnih artefakata i distorzija dovodi do većeg kvaliteta slike, čineći globalne zatvarače idealnim za profesionalnu fotografiju i videografiju.
• Precizno snimanje pokreta: Globalni zatvarači su pogodni za snimanje objekata i scena koje se brzo kreću sa brzim kretanjem, osiguravajući da snimljena slika tačno predstavlja scenu.

Nedostaci Global Shutter

• Veći troškovi: Globalni zatvarači su generalno skuplji za proizvodnju, što ih čini manje uobičajenim u potrošačkoj elektronici i češći u profesionalnim fotoaparatima i opremi.
• Veća potrošnja energije: Globalne roletne obično troše više energije u poređenju sa roletnama, što može biti nedostatak za uređaje na baterije.
• Niža rezolucija i frame rate: Globalne roletne mogu imati niže rezolucije i brzine kadrova u poređenju sa roletnama, ograničavajući njihovu upotrebu u određenim aplikacijama visoke rezolucije.

Šta je Rolling Shutter?

Za razliku od globalnog zatvarača, rolo zatvarač čita scenu horizontalno ili vertikalno skenirajući je liniju po liniju dok senzor izlaže piksele, a podaci o čitanju "kotrljaju" se duž redova senzora fotoaparata, otuda i naziv rolo zatvarač. To takođe znači da slike koje generiše rolo zatvarač nisu u istoj jedinici vremena, a u njemu postoji vremensko kašnjenje, što može dovesti do izobličenja, artefakata itd. Na dobijenoj slici.

Obično, brzo pomicanje zatvarača će rezultirati iskrivljenom slikom. Gornji i donji deo slike mogu izgledati kao nagnuti ili rastegnuti, dok centar ostaje isti. To se dešava kada se objekti brzo kreću kroz okvir, čineći ih rastegnutim ili iskrivljenim.

Rolling shutter kamere su obično jeftiniji odGlobalne kamere zatvaračaa takođe se široko koriste u CMOS (komplementarnim metalnim oksidnim poluprovodnicima) senzorima jer su isplativi i lako se integrišu u različite uređaje.

Prednosti roletne

• Isplativo: Roletne su generalno jeftinije za proizvodnju, što ih čini popularnim izborom za potrošačku elektroniku kao što su pametni telefoni i kamere na početnom nivou.
• Manja potrošnja energije: Roletne obično troše manje energije u poređenju sa globalnim roletnama, što je korisno za uređaje na baterije.
• Veća rezolucija: Roletne mogu postići veće rezolucije i brzine kadrova, što ih čini pogodnim za snimanje video zapisa visoke rezolucije.

Nedostaci roletne

• Artefakti pokreta: Jedan od primarnih nedostataka roletni je prisustvo artefakata pokreta, kao što su iskrivljenje, kolebanje i "efekat želea", koji se javljaju prilikom snimanja objekata koji se brzo kreću ili tokom brzih pokreta kamere.
• Iskrivljene slike: Roletne mogu proizvesti iskrivljene slike prilikom snimanja scena brzim kretanjem, što dovodi do gubitka tačnosti slike.

Rolling Shutter Artefakti

Ranije smo često pominjali artefakte zatvarača. Kada kamera snima ili kada pomeramo kameru tokom akvizicije slike, kamera je podložna nekim artefaktima snimanja, na primer kada se koriste duga vremena ekspozicije ili zamućenje pokreta.

U slučaju zatvarača, mogu se uvesti dodatni artefakti ako se uzorak ili kretanje kamere odvija u sličnom opsegu kao i vreme kadra. Ako je vreme CMOS okvira 20 milisekundi i uzorak se kreće preko okvira tokom tog vremena, mogu rezultirati "artefaktima zatvarača". Međutim, udaljenost koju uzorak pomera je obično mala, kao što je nekoliko piksela, a ovo kretanje se lako hvata zbog velike brzine očitavanja svake linije.

Razumevanje artefakata zatvarača je od ključnog značaja za fotografe i videografe koji žele da proizvode visokokvalitetne slike i video zapise. Identifikovanjem vrste izobličenja i primenom odgovarajućih protivmera, vizuelni kvalitet vašeg rada može se značajno poboljšati. Sinoseen nudi širok spektar modula kamere, tako da postoji jedan za vas.

Roletna vs Global Shutter: Kako odabrati?

Kada izaberemo da li je rolo roletna vs globalna zatvarač, moramo razmotriti sve aspekte zajedno.

Zahtevi za kretanje:

Ako vam je potrebno da snimite objekte koji se brzo kreću ili će se kamera brzo kretati, najbolje je da koristite globalni zatvarač kako biste izbegli izobličenje. Za statične scene ili usporeno snimanje, rolo zatvarač će biti dovoljan i uštedeti novac.

Budžeta:

Ako su budžetska ograničenja značajna, roletne nude isplativije rešenje. Ali za profesionalne ili visokorizične aplikacije gde je integritet slike kritičan, globalni zatvarač može imati smisla.

Upravljanje napajanjem:

Za baterijsku ili prenosivu opremu, izbor roletne je od ključnog značaja za energetsku efikasnost. Globalni zatvarač može biti pogodniji za fiksne postavke gde je potrošnja energije manje kritična.

Oblasti upotrebe:

Za potrošačku elektroniku kao što su pametni telefoni i sportske kamere, roll-up roletne su uobičajene zbog svojih troškova i prednosti snage. Za specijalizovane oblasti kao što su industrijska inspekcija, naučna istraživanja i profesionalna video produkcija, globalne roletne su često obavezne da zadovolje visoke standarde kvaliteta slike.

Rezime

Ukratko, naučni fotoaparati koji koriste elektronske zatvarače obično koriste ili globalni zatvarač, koji prvenstveno koriste CCD / EMCCD kamere, ili roll-up format zatvarača, koji koristi moderniji CMOS format kamere. Izbor mora biti napravljen na osnovu specifičnih zahteva svake aplikacije. Globalni senzori zatvarača ističu se u aplikacijama koje zahtevaju visokokvalitetno snimanje pokreta i snimanje bez izobličenja, nasuprot tome, roletne mogu da obezbede velike brzine na račun dodatnih artefakata koji za većinu aplikacija ne ometaju upotrebu. SInoseen uvek nastoji da obezbedi najpogodniji modul kamere za svoje klijente.