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工业相机的全局曝光和卷帘曝光

作者:康耐德智能 浏览:147 发表时间:2020-05-08 09:10:22 来源:网络资源

快门是照相机用来控制感光片有效曝光时长的组件,是照相机的重要组成部分,快门的结构,形式及功能是决定照相机档次的一个重要因素。通常来说,快门的时间范围越大越好。秒数低的适合拍摄运动的物体。当我们拍摄夜晚的车水马龙,灯绘光绘的时候,快门时间就要拉长。同理,常见的丝绸般的流水也是选择慢速快门才能够拍摄出来。


全局曝光和卷帘曝光是常见的工业相机曝光方式。一般来说,CCD相机是全局曝光,而CMOS相机则存在卷帘曝光。卷帘快门,通常用于CMOS传感器逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候,传感器逐行扫描逐行进行曝光,直至所有像素点都被曝光。所有的动作都在极短的时间内完成。不同行像元的曝光时间不同。



全局快门通过整幅场景在同一时间曝光实现的。传感器所有像素点同时收集光线,同时曝光。在曝光开始的时候,传感器开始收集光线。在曝光结束的时候,光线收集电路被切断。然后传感器读出为一幅照片。CCD就是使用全局快门工作方式,所有像元同时曝光。


对于[工业相机]厂家来说,卷帘快门可以达到更高的帧速,但当曝光错误或物体移动较快时,卷帘快门记录到的和我们人眼所看到的就有所偏差。



一般来说,CCD传感器多用全局快门,CMOS传感器多用卷帘快门。厂商为传感器选择某一种快门速度需要考虑多种因素,如:处理速度,电池消耗,制造成本及整体复杂性等问题。所以说,对于静态拍照来说不是问题,但是在拍摄视频时选择哪一种快门就很重要了,特别是拍高速运动的物体时。


全局曝光

全局曝光的方式比较简单。也就是说光圈打开后,整个图像芯片同时曝光。因此,曝光时间与机械的开关速度有关。既然与机械运动相关,所以,存在理论上的很小曝光时间。

优点:所有像素点同时曝光

缺点:曝光时间存在局限,存在机械极限的最小曝光时间



卷帘曝光的方式可能与卷帘的概念相关。此种曝光方式是当光圈打开后,还存在具有一定间隔的卷帘来控制传感器的曝光时间。但是,值得注意的是,卷帘的方式是从左到右的。因此,工业相机曝光时间的长短取决于卷帘的开口大小与卷帘的运动速度。也就是说,卷帘运动得越快,卷帘间距越小,其传感器的曝光时间越小。因此,卷帘曝光方式能够具有更小的曝光时间。


优点:具有更小的曝光时间

缺点:逐行曝光,存在拖影,不适合拍摄运动物体



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