Wat is een rolluik in een cameramodule?

Invoering

Heeft u ooit een foto gemaakt van een draaiende ventilator of een snel rijdende auto en merkte u dat het beeld er vervormd uitziet-verticale lijnen die overhellen, objecten uitgerekt? Dat is het rolling shutter-effect. Het komt vaak voor bij de meeste consumentencamera's en veel cameramodules. Maar wat veroorzaakt het, en wanneer maakt het uit? Voor toepassingen als industriële inspectie, medische beeldvorming en machine vision is het begrijpen van rolluiken-en het alternatief daarvan, Global Shutter-van essentieel belang. Bij Sincere produceren we al meer dan 30 jaar cameramodules en helpen we klanten bij het kiezen van de juiste sensortechnologie. In dit artikel wordt uitgelegd hoe het rolluik werkt en wanneer het ertoe doet.

Wat is een rolluik?

Rolluik is een methode voor het vastleggen van beelden die door de meeste mensen wordt gebruiktcmos-modulecamerasensoren. In plaats van het hele beeld in één keer vast te leggen, leest de sensor het beeld regel voor regel-meestal van boven naar beneden. Elke rij pixels wordt belicht en opeenvolgend uitgelezen. Verschillende delen van de afbeelding worden op enigszins verschillende tijdstippen vastgelegd.

Als de scène of camera beweegt tijdens het uitlezen, treedt er vervorming op:

• Scheef:Verticale lijnen kantelen
• Wiebelen:Voorwerpen buigen of kromtrekken
• Gedeeltelijke blootstelling:Knipperlichten verschijnen slechts gedeeltelijk

Rolluiken zijn standaard voor de meeste sensoren omdat deze kosteneffectief zijn en kleinere pixels mogelijk maken.

Hoe rolluiken werken

Stel je een sensor voor als een raster van pixels. Wanneer u op de ontspanknop drukt:

• Opnieuw instellen:Eerste rij gewist
• Blootstelling:Licht accumuleert gedurende een bepaalde tijd
• Uitlezing:Row's lading omgezet naar digitaal
• Herhalen:Het proces gaat naar de volgende rij

Dit kost tijd. Voor een 1080p-sensor bij 30 fps kan de totale uitlezing ongeveer 30 ms zijn. Als er gedurende die tijd iets beweegt, vangen verschillende rijen het op verschillende posities op.

Rollend versus Global Shutter

Global Shutter legt alle pixels tegelijkertijd vast, waardoor vervorming wordt geëlimineerd, maar het kost meer en heeft mogelijk een iets lagere gevoeligheid.

Wanneer rolluiken belangrijk zijn

Snelle-applicaties

Snel-bewegende objecten op een productielijn inspecteren? Rolluiken kunnen vervorming veroorzaken. A4K mipi-cameramodulemet rolluik kunnen onderdelen scheef worden weergegeven.

Trillingen of beweging

Als de camera beweegt-op een drone, robot of handkijker- zorgt het rolluik voor wiebelen. Voor stabiele toepassingen is het prima.

Knipperende lichten

LED-lampjes die pulseren, kunnen als banden verschijnen. Gebruikelijk bij beveiliging en inspectie.

Automobiel

Camera's moeten bewegende objecten nauwkeurig vastleggen. Veel automobieltoepassingen maken gebruik van global shutter of fast rolling shutter.

Waar rolluiken acceptabel zijn

Medische endoscopie

De beweging is langzaam en gecontroleerd. Amedische endoscoopcameramodulemet rolluik werkt goed.

Industriële inspectie (statisch)

Als objecten stil staan ​​en de camera stabiel is, werkt het rolluik perfect. Acamera usb-moduleis gebruikelijk voor kwaliteitscontrole.

USB-camera's voor consumenten

Webcams en videoconferenties maken gebruik van rolluiken. Acamera usb-modulevoor consumentengebruik heeft zelden een mondiale sluiter nodig.

Toezicht

Vaste camera's die langzame scènes bewaken, zijn prima met rolluiken.

Belangrijkste specificaties

Uitleessnelheid
Snellere uitlezing vermindert vervorming. Geavanceerde rolluiksensoren- hebben een uitlezing van minder dan 10 ms.

Framesnelheid
Hogere framesnelheden betekenen een snellere uitlezing. A4K USB-cameramodulebij 60 fps heeft het minder rolling shutter-effect dan bij 30 fps.

Interface
De interface beïnvloedt de snelheid van de gegevensoverdracht.Mipi cameramodules(MIPI CSI-2) zijn ontworpen voor overdracht op hoge snelheid. Acsi 2 cameramodulemet snelle uitlezing minimaliseert effecten.

Sluitertype kiezen

De cameramodules van Sincere

Bij Sincere bieden we zowel rolluikmodules als globale rolluikmodules aan:

• Camera usb-module:Rollen voor algemene inspectie; mondiaal beschikbaar
• Mipi cameramodules:Hoge-snelheid voor embedded systemen
• 4K USB-cameramodule:Ultra-HD met rollen; voor stationaire inspectie
• 4k mipi-cameramodule:Hoge-resolutie, hoge-snelheid voor ingebed zicht
• Csi 2 cameramodule:Standaard voor Raspberry Pi, Jetson
• Cmos-module camera:Verkrijgbaar in beide sluitertypes

Onze productie omvat stofvrije faciliteiten van klasse 10/100- en Active Alignment (AA) voor perfecte scherpstelling.

Minimaliseren van Rolling Shutter-effecten

• Verhoog de framesnelheid:Snellere uitlezing
• Verkort de belichtingstijd:Minder tijd voor beweging
• Camera stabiliseren:Verminder camerabewegingen
• Gebruik consistente verlichting:Vermijd gepulseerde LED's
• Na-verwerking:Softwarecorrectie beschikbaar

De toekomst

Alscmos-modulecameratechnologische vooruitgang:

• Snellere rolluiken:Uitleestijden nemen af
• Gestapelde sensoren:Snelle uitlezing met hoge gevoeligheid
• Globale sluiterkosten:Minder, waardoor het toegankelijker wordt

Samenvatting

Met een rolluik worden beelden rij voor rij vastgelegd, wat vervorming kan veroorzaken in snel-bewegende scènes. Het is kosteneffectief-en werkt goed voor:

• Stationaire objecten
• Langzame beweging
• Medische endoscopie
• Toezicht

Voor snelle bewegingen wordt de voorkeur gegeven aan Global Shutter.

Belangrijkste punten:

• Rolluik:Sequentiële uitlezing; bewegingsvervorming mogelijk
• Globale sluiter:Gelijktijdige opname; geen vervorming
• Interfaces: USB-cameramodule, mipi cameramodules, csi 2 cameramodule
• Resoluties:HD naar4K USB-cameramoduleEn4K mipi-cameramodule

Bij Sincere produceren wijcmos-modulecameraoplossingen in beide rolluiktypes. Of je nu een nodig hebtcsi 2 cameramodulevoor een embedded project of a4K mipi-cameramodulevoor inspectie op hoge-snelheid kunnen wij u helpen bij het kiezen van de juiste sluiter. Neem contact met ons op om uw wensen te bespreken.