ทําความเข้าใจกับโรลลิ่งชัตเตอร์กับโกลบอลชัตเตอร์

ฉันแน่ใจว่าทุกคนที่สนใจกล้องไม่ใช่คนแปลกหน้าสําหรับชัตเตอร์ ชัตเตอร์เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของกล้องที่มีบทบาทสําคัญในการกําหนดคุณภาพและความแม่นยําของภาพที่ถ่าย และมีความสําคัญทั้งในกล้องกลไกและกล้องอิเล็กทรอนิกส์

และเนื่องจากเซ็นเซอร์กล้องในรูปแบบต่างๆ อ่านสัญญาณพิกเซลในรูปแบบต่างๆ ชัตเตอร์ทั่วไปที่เราเห็นจึงสามารถแบ่งออกเป็น: ชัตเตอร์ส่วนกลางและชัตเตอร์โรลลิ่ง มาดูข้อดีและข้อเสียของบานประตูหน้าต่างและบานประตูหน้าต่างกันดีกว่า

โรลลิ่งเทียบกับชัตเตอร์ทั่วโลก

Global Shutter คืออะไร?

ชัตเตอร์ส่วนกลางมักใช้เพื่อจับภาพวัตถุที่เคลื่อนไหว โดยการถ่ายภาพโดยเปิดพิกเซลทั้งหมดบนเซ็นเซอร์พร้อมกันและอ่านพิกเซลทั้งหมดในคราวเดียว ซึ่งหมายความว่าภาพที่ถ่ายโดยกล้องโดยใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้จะถูกถ่ายในช่วงเวลาเดียว เพื่อให้มั่นใจได้ถึงภาพที่ชัดเจนและไม่บิดเบี้ยว และเนื่องจากชัตเตอร์ทั่วโลกต้องใช้การออกแบบเซ็นเซอร์ที่ซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าโดยทั่วไปแล้วจึงใช้ชัตเตอร์ทั่วโลกกับกล้อง CCD และ EMCCD และระดับไฮเอนด์เซ็นเซอร์ CMOSที่สามารถทํางานกับอุปกรณ์ถ่ายภาพ 'ฟูลเฟรม'

นอกจากนี้ แม้ว่าโหมดชัตเตอร์นี้จะไม่จับภาพโดยไม่มีเวลาหน่วง แต่ก็อ่านได้ค่อนข้างช้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในกล้อง CCD/EMCCD ที่มีตัวแปลงอนาล็อกเป็นดิจิตอล (ADC) เพียงตัวเดียว ยิ่งเซ็นเซอร์มีพิกเซลมากเท่าใด อัตราเฟรมก็จะยิ่งช้าลงเท่านั้น ชัตเตอร์ทั่วโลกยังลดความเร็วในการตอบสนองของกล้องอีกด้วย นอกจากนี้ ชัตเตอร์ส่วนกลางอาจส่งผลให้สัญญาณรบกวนการอ่านเพิ่มขึ้นและรอบการทํางานที่ยาวนานขึ้นสําหรับกล้อง

ข้อดีของ Global Shutter

• ไม่มีสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหว: ชัตเตอร์ส่วนกลางช่วยขจัดสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหว เช่น การเอียง การโยกเยก และ "เอฟเฟกต์เยลลี่" ส่งผลให้ภาพมีความแม่นยําและปราศจากการบิดเบือนมากขึ้น
• คุณภาพของภาพที่ดีขึ้น: การไม่มีสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหวและการบิดเบือนนําไปสู่คุณภาพของภาพที่สูงขึ้น
• การจับภาพเคลื่อนไหวที่แม่นยํา: ชัตเตอร์ส่วนกลางเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการถ่ายภาพวัตถุและฉากที่เคลื่อนไหวเร็วด้วยการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว เพื่อให้มั่นใจว่าภาพที่ถ่ายจะแสดงฉากได้อย่างแม่นยํา

ข้อเสียของ Global Shutter

• ค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น: โดยทั่วไปแล้วชัตเตอร์ทั่วโลกมีราคาแพงกว่าในการผลิต ทําให้พบได้น้อยในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค และแพร่หลายมากขึ้นในกล้องและอุปกรณ์ระดับมืออาชีพ
• การใช้พลังงานที่สูงขึ้น: โดยทั่วไปแล้วบานประตูหน้าต่างทั่วโลกจะใช้พลังงานมากกว่าเมื่อเทียบกับประตูหน้าต่างแบบม้วน ซึ่งอาจเป็นข้อเสียเปรียบสําหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่
• ความละเอียดและอัตราเฟรมที่ต่ํากว่า: ชัตเตอร์ส่วนกลางอาจมีความละเอียดและอัตราเฟรมต่ํากว่าเมื่อเทียบกับชัตเตอร์ม้วน ซึ่งจํากัดการใช้งานในการใช้งานความละเอียดสูงบางตัว

โรลลิ่งชัตเตอร์คืออะไร?

ซึ่งแตกต่างจากชัตเตอร์ส่วนกลาง ชัตเตอร์แบบโรลลิ่งจะอ่านฉากในแนวนอนหรือแนวตั้งโดยการสแกนทีละบรรทัดเมื่อเซ็นเซอร์เปิดเผยพิกเซล และข้อมูลที่อ่านจะ 'ม้วน' ไปตามแถวเซ็นเซอร์ของกล้อง จึงเป็นที่มาของชื่อโรลลิ่งชัตเตอร์ นอกจากนี้ยังหมายความว่าภาพที่สร้างโดยโรลลิ่งชัตเตอร์ไม่ได้อยู่ในหน่วยเวลาเดียวกัน และมีการหน่วงเวลาภายใน ซึ่งอาจนําไปสู่การบิดเบือน สิ่งประดิษฐ์ ฯลฯ ในภาพที่ได้

โดยทั่วไป การแพนชัตเตอร์อย่างรวดเร็วจะส่งผลให้ภาพบิดเบี้ยว ด้านบนและด้านล่างของภาพอาจดูเหมือนเอียงหรือยืดออกในขณะที่กึ่งกลางยังคงเหมือนเดิม สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อวัตถุเคลื่อนผ่านเฟรมอย่างรวดเร็ว ทําให้วัตถุดูยืดหรือบิดเบี้ยว

กล้องโรลลิ่งชัตเตอร์มักจะถูกกว่ากล้องชัตเตอร์ทั่วโลกและยังใช้กันอย่างแพร่หลายในเซ็นเซอร์ CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) เนื่องจากคุ้มค่าและง่ายต่อการรวมเข้ากับอุปกรณ์ที่หลากหลาย

ข้อดีของโรลลิ่งชัตเตอร์

• คุ้มค่า: โดยทั่วไปแล้วบานประตูหน้าต่างมีราคาไม่แพงในการผลิต ทําให้เป็นตัวเลือกยอดนิยมสําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟนและกล้องระดับเริ่มต้น
• การใช้พลังงานที่ลดลง: โดยทั่วไปแล้วชัตเตอร์แบบโรลลิ่งจะใช้พลังงานน้อยกว่าเมื่อเทียบกับชัตเตอร์ทั่วโลก ซึ่งเป็นประโยชน์สําหรับอุปกรณ์ที่ใช้แบตเตอรี่
• ความละเอียดที่สูงขึ้น: ชัตเตอร์แบบโรลลิ่งสามารถบรรลุความละเอียดและอัตราเฟรมที่สูงขึ้น ทําให้เหมาะสําหรับการบันทึกวิดีโอความละเอียดสูง

ข้อเสียของ Rolling Shutter

• สิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหว: ข้อเสียเปรียบหลักประการหนึ่งของโรลลิ่งชัตเตอร์คือการมีสิ่งประดิษฐ์การเคลื่อนไหว เช่น การบิดเบี้ยว การโยกเยก และ "เอฟเฟกต์เยลลี่" ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อถ่ายภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วหรือระหว่างการเคลื่อนที่ของกล้องอย่างรวดเร็ว
• ภาพบิดเบี้ยว: โรลลิ่งชัตเตอร์สามารถสร้างภาพที่บิดเบี้ยวเมื่อถ่ายภาพด้วยการเคลื่อนไหวที่รวดเร็ว ซึ่งนําไปสู่การสูญเสียความแม่นยําของภาพ

สิ่งประดิษฐ์โรลลิ่งชัตเตอร์

ก่อนหน้านี้เรามักจะพูดถึงสิ่งประดิษฐ์ชัตเตอร์แบบม้วนขึ้น เมื่อกล้องกําลังถ่ายภาพหรือเมื่อเราขยับกล้องระหว่างการได้ภาพ กล้องจะอ่อนไหวต่อสิ่งประดิษฐ์ในการถ่ายภาพบางอย่าง เช่น เมื่อใช้เวลาเปิดรับแสงนานหรือภาพเบลอจากการเคลื่อนไหว

ในกรณีของชัตเตอร์ อาจมีการนําสิ่งประดิษฐ์เพิ่มเติมมาใช้หากตัวอย่างหรือการเคลื่อนไหวของกล้องเกิดขึ้นในช่วงใกล้เคียงกับเวลาเฟรม หากเวลาเฟรม CMOS คือ 20 มิลลิวินาที และตัวอย่างเคลื่อนผ่านเฟรมในช่วงเวลานั้น อาจส่งผลให้เกิด 'สิ่งประดิษฐ์โรลลิ่งชัตเตอร์' อย่างไรก็ตาม ระยะทางที่ตัวอย่างเคลื่อนที่มักจะมีขนาดเล็ก เช่น ไม่กี่พิกเซล และการเคลื่อนไหวนี้สามารถจับภาพได้ง่ายเนื่องจากความเร็วในการอ่านข้อมูลที่รวดเร็วของแต่ละบรรทัด

การทําความเข้าใจสิ่งประดิษฐ์ของโรลชัตเตอร์เป็นสิ่งสําคัญสําหรับช่างภาพและช่างวิดีโอที่ต้องการสร้างภาพและวิดีโอคุณภาพสูง ด้วยการระบุประเภทของการบิดเบือนและใช้มาตรการตอบโต้ที่เกี่ยวข้องทําให้คุณภาพของภาพของงานของคุณดีขึ้นอย่างมาก Sinoseen มีโมดูลกล้องที่หลากหลาย ดังนั้นจึงมีโมดูลสําหรับคุณ

โรลลิ่งชัตเตอร์ vs ชัตเตอร์ทั่วโลก: วิธีการเลือก?

เมื่อเราเลือกว่าจะเป็นโรลลิ่งชัตเตอร์กับโกลบอลชัตเตอร์เราต้องพิจารณาทุกแง่มุมร่วมกัน

ข้อกําหนดการเคลื่อนไหว:

หากคุณต้องการจับภาพวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วหรือกล้องจะเคลื่อนที่เร็ว ควรใช้ชัตเตอร์ส่วนกลางเพื่อหลีกเลี่ยงการบิดเบือน สําหรับฉากนิ่งหรือสโลว์โมชั่น ชัตเตอร์แบบโรลลิ่งก็เพียงพอแล้วและประหยัดเงิน

งบประมาณ:

หากข้อจํากัดด้านงบประมาณมีนัยสําคัญ ม่านประตูม้วนจะเสนอทางออกที่คุ้มค่ากว่า แต่สําหรับการใช้งานระดับมืออาชีพหรือการใช้งานที่มีความเสี่ยงสูงซึ่งความสมบูรณ์ของภาพเป็นสิ่งสําคัญ

การจัดการพลังงาน:

สําหรับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่หรือแบบพกพาการเลือกชัตเตอร์แบบม้วนมีความสําคัญต่อประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ชัตเตอร์ทั่วโลกอาจเหมาะกับการตั้งค่าคงที่ซึ่งการใช้พลังงานมีความสําคัญน้อยกว่า

พื้นที่ใช้งาน:

สําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สําหรับผู้บริโภค เช่น สมาร์ทโฟนและกล้องกีฬา ชัตเตอร์แบบม้วนขึ้นเป็นเรื่องปกติเนื่องจากข้อได้เปรียบด้านต้นทุนและพลังงาน สําหรับสาขาเฉพาะทาง เช่น การตรวจสอบทางอุตสาหกรรม การวิจัยทางวิทยาศาสตร์ และการผลิตวิดีโอระดับมืออาชีพ ชัตเตอร์ทั่วโลกมักต้องเป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพของภาพระดับสูง

สรุป

โดยสรุป กล้องวิทยาศาสตร์ที่ใช้ชัตเตอร์อิเล็กทรอนิกส์มักใช้ชัตเตอร์ส่วนกลาง ซึ่งส่วนใหญ่ใช้โดยกล้อง CCD/EMCCD หรือรูปแบบชัตเตอร์แบบม้วน ซึ่งใช้โดยรูปแบบกล้อง CMOS ที่ทันสมัยกว่า การเลือกจะต้องทําตามความต้องการเฉพาะของแต่ละแอปพลิเคชัน เซ็นเซอร์ชัตเตอร์ทั่วโลกมีความเป็นเลิศในการใช้งานที่ต้องการการจับภาพเคลื่อนไหวคุณภาพสูงและการถ่ายภาพที่ปราศจากการบิดเบือนในทางตรงกันข้ามโรลชัตเตอร์สามารถให้ความเร็วสูงโดยเสียค่าใช้จ่ายของสิ่งประดิษฐ์เพิ่มเติมที่สําหรับการใช้งานส่วนใหญ่ไม่รบกวนการใช้งาน SInoseen มุ่งมั่นที่จะจัดหาโมดูลกล้องที่เหมาะสมที่สุดสําหรับลูกค้าเสมอ