工業(yè)相機(jī)全局曝光和卷簾曝光的區(qū)別

了解快門是工業(yè)相機(jī)中一個重要組成部分，它的組成結(jié)構(gòu)、形式及功能是衡量照相機(jī)檔次的一個重要因素。

常見的電子快門的方式有Globalshutter（全局快門）和rollingshutter（卷簾式快門）兩種，全局快門是通過整幅圖片在同一時間曝光實(shí)現(xiàn)的。

傳感器的所有像素點(diǎn)同時收集光線，同時曝光。當(dāng)預(yù)設(shè)的曝光時間到了，傳感器停止收集光線，并將曝光圖像轉(zhuǎn)成電子圖像。

在這個過程中，并沒有實(shí)際意義上的快門存在。在曝光開始的時候，傳感器開始收集光線；在曝光結(jié)束的時候，光線收集電路被切斷，傳感器讀出值即為一副圖片。

而卷簾式快門與全局快門不同，它是通過控制芯片逐行曝光的方式實(shí)現(xiàn)的。卷簾式快門也沒有實(shí)際意義上的快門，

而是通過通斷電控制傳感器，使其不同部分在不同時間下對光的敏感度不同。

逐行進(jìn)行曝光，直至所有像素點(diǎn)都被曝光。當(dāng)然，所有的動作在很短的時間內(nèi)完成，一般情況為1/48至1/60秒。需要注意的是，卷簾式快門采用的是逐行曝光的方式。假如物體或攝像頭在拍攝期間處于快速運(yùn)動狀態(tài)，拍攝結(jié)果就可能出現(xiàn)“傾斜”、“搖擺不定”或“部分曝光”等任一種情況。

卷簾式快門是逐行順序曝光，所以不適合運(yùn)動物體的拍攝。當(dāng)采用全局快門方式曝光時，所有像素在同一時刻曝光，類似于將運(yùn)動物體凍結(jié)了，所以適合拍攝快速運(yùn)動的物體。

但是全局快門可能出現(xiàn)像糊現(xiàn)象。像糊現(xiàn)象出現(xiàn)與否取決于曝光時間的長短。假如曝光時間過長，且物體運(yùn)動過快則會出現(xiàn)像糊；

假如曝光時間很短，類似于運(yùn)動物體在瞬間被凍結(jié)了，則少有像糊。

一般來說，CCD工業(yè)相機(jī)是全局曝光，而CMOS工業(yè)相機(jī)既存在全局曝光又有卷簾曝光。

今天，主要帶大家詳細(xì)了解下全局曝光和卷簾曝光的區(qū)別。

全局曝光

工業(yè)相機(jī)全局曝光很容易理解，也就是說光圈打開后，整個芯片像元同時曝光。Sensor所有像素點(diǎn)同時收集光線，同時曝光。

即在曝光開始的時候，Sensor開始收集光線;在曝光結(jié)束的時候，光線收集電路被切斷。然后Sensor值讀出即為一幅照片。

因此，曝光時間與機(jī)械的開關(guān)速度有關(guān)。既然與機(jī)械運(yùn)動相關(guān)，所以全局曝光存在理論上的非常小曝光的時間。

卷簾曝光

卷簾曝光：是CMOS開始曝光的時候，感光元件是從頭一行、第二行、第三行... 這樣按照順序進(jìn)行光線感測，一直到整片感光組件從上到下每一行都曝光完成為止，也就是不同行像元的曝光時間不同。

此種曝光方式是當(dāng)光圈打開后，還存在具有一定間隔的卷簾來控制傳感器的曝光時間。如下圖所示，卷簾的方式是從左到右的。

因此，曝光時間的長短完全取決于卷簾的開口大小與卷簾的運(yùn)動速度。也就是說，卷簾運(yùn)動得越快，卷簾間距越小，其傳感器的曝光時間越小。因此，卷簾曝光方式能夠具有更小的曝光時間。

但卷簾曝光整體曝光時間更長，另外就是在拍照的時候，假如左右工業(yè)相機(jī)有晃動，或者拍攝快速移動的物體，就會看到畫面上下曝光時間不同而導(dǎo)致的果凍現(xiàn)象。

如果被拍攝物體相對于相機(jī)高速運(yùn)動時。用全局曝光方式拍攝，如果曝光時間過長，照片會產(chǎn)生像糊現(xiàn)象。像糊現(xiàn)象出現(xiàn)與否取決于曝光時間的長短，假如曝光時間很短，類似于運(yùn)動物體在瞬間被凍結(jié)了，則少有像糊。

而用卷簾曝光方式拍攝，逐行掃描速度不夠，拍攝結(jié)果就可能出現(xiàn)"傾斜"、"搖擺不定"或"部分曝光"等任一種情況。這種卷簾曝光方式拍攝出現(xiàn)的現(xiàn)象，就定義為果凍效應(yīng)。

工業(yè)相機(jī)卷簾運(yùn)動的方式由下圖所示：卷簾在運(yùn)動時，其卷簾開口的傳感器來能接受光。

兩者的優(yōu)缺點(diǎn)

(1)全局曝光的優(yōu)點(diǎn)是所有的像素點(diǎn)同時曝光。其缺點(diǎn)是曝光時間存在局限，存在機(jī)械非常小的曝光時間。全局曝光時間更短，這樣不僅能提升效率，也能根除影像果凍現(xiàn)象的問題。

(2)工業(yè)相機(jī)卷簾曝光的優(yōu)點(diǎn)是具有更小的曝光時間。其缺點(diǎn)是由于逐行的是在不同時間進(jìn)行曝光取像，如果圖像是運(yùn)動的，則存在明顯的拖影。因此，卷簾曝光不適合拍攝運(yùn)動的物體。