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工业相机常见曝光方式的区别

作 者:康耐德智能关注:853发表时间:2018-08-24 09:11:42来源:网络资源

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工业相机是全局曝光,而CMOS工业相机既存在全局曝光又有卷帘曝光。全局曝光和卷帘曝光的区别如下:

全局曝光:

工业相机全局曝光很容易理解,也就是说光圈打开后,整个芯片像元同时曝光。Sensor所有像素点同时收集光线,同时曝光。即在曝光开始的时候,Sensor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Sensor值读出即为一幅照片。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,所以全局曝光存在理论上的非常小曝光时间。

卷帘曝光:

[工业相机]卷帘曝光:是CMOS开始曝光的时候,感光元件是从一行、第二行、第三行... 这样按照顺序进行光线感测,一直到整片感光组件从上到下每一行都曝光完成为止,也就是不同行像元的曝光时间不同。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。如下图所示,卷帘的方式是从左到右的。因此,曝光时间的长短完全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。但卷帘曝光整体曝光时间更长,另外就是在拍照的时候,假如左右工业相机有晃动,或者拍摄快速移动的物体,就会看到画面上下曝光时间不同而导致的果冻现象。

如果被拍摄物体相对于相机高速运动时。用全局曝光方式拍摄,如果曝光时间过长,照片会产生像糊现象。像糊现象出现与否取决于曝光时间的长短,假如曝光时间很短,类似于运动物体在瞬间被冻结了,则少有像糊。而用卷帘曝光方式拍摄,逐行扫描速度不够,拍摄结果就可能出现"倾斜"、"摇摆不定"或"部分曝光"等任一种情况。这种卷帘曝光方式拍摄出现的现象,就定义为果冻效应。

工业相机卷帘运动的方式由下图所示:卷帘在运动时,其卷帘开口的传感器来能接受光。




卷帘移动过程中的某个位置



卷帘在移动过程中的后一个位置

两者的优缺点:

(1)[工业相机]全局曝光的优点是所有的像素点同时曝光。其缺点是曝光时间存在局限,存在机械非常曝光时间。全局曝光时间更短,这样不仅能提升效率,也能根除影像果冻现象的问题。

(2)工业相机卷帘曝光的优点是具有更小的曝光时间。其缺点是由于逐行的是在不同时间进行曝光取像,如果图像是运动的,则存在明显的拖影。因此,卷帘曝光不适合拍摄运动的物体。


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