Arten von Bildsensorbelichtungen

Ich. WeltweitVerschluss

Betriebsprinzip:

Der globale Verschluss bezieht sich auf den gleichzeitigen Start und das Ende der Belichtung für Pixel auf dem Bildsensor im selben Moment. Während der Belichtungszeit wandelt der Bildsensor die empfangenen Lichtsignale in elektrische Signale um und speichert sie im Kondensator jedes Pixels.

Nachdem die Belichtung endet, liest der Bildsensor nacheinander die elektrischen Signale aus, die in den Kondensatoren jedes Pixels gespeichert sind, und führt anschließend die Signalverarbeitung zur Bildgenerierung durch.

Vorteile:

Keine Bewegungsverzerrung: Da alle Pixel gleichzeitig mit der Belichtung beginnen und enden, entsteht keine Bewegungsverzerrung durch unterschiedliche Belichtung verschiedener Pixel beim Fotografieren schnell bewegter Objekte.

Geeignet für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen: Der globale Verschluss kann sehr kurze Belichtungszeiten erreichen, was ihn für die Aufnahme schnell bewegter Objekte oder Szenen, die schnell erfasst werden müssen, geeignet macht.

Nachteile:

Niedriger Füllfaktor: Um die globale Verschlussfunktion zu erreichen, muss der Bildsensor in jedem Pixel einen Speicherkondensator und einen Steuerkreis integrieren, was den Füllfaktor des Pixels reduziert und somit die Empfindlichkeit und das Signal-Rausch-Verhältnis des Bildes beeinflusst. Hohe Kosten: Der Herstellungsprozess von globalen Verschlusssensoren ist relativ komplex und teuer.

II. -> II. Rolling -> RollenVerschluss

Betriebsprinzip:

Die Rolling-Shutter bezieht sich auf das Auslesen der Pixelreihe des Bildsensors, von oben nach unten. Während der Belichtungszeit wandelt jede Pixelreihe die empfangenen Lichtsignale in elektrische Signale um und speichert sie in den Kondensatoren dieser Pixelreihe.

Nachdem eine Zeile von Pixeln die Belichtung abgeschlossen hat, liest der Bildsensor die elektrischen Signale aus, die in den Speichern dieser Pixelreihe gespeichert sind, und führt anschließende Signalverarbeitung und Bildgenerierung durch. Dann beginnt die nächste Zeile von Pixeln mit der Belichtung, und so weiter, bis alle Pixel auf dem gesamten Bildsensor die Belichtung abgeschlossen haben.

Vorteile:

Hoher Füllfaktor: Da der Rolling-Shutter keine Integration von Speicherkondensatoren und Schaltungen in jedem Pixel erfordert, ist der Füllfaktor der Pixel höher, und die Empfindlichkeit sowie das Signal-Rausch-Verhältnis des Bildes sind relativ höher.

Der Herstellungsprozess von Rolladen-Bildsensoren ist relativ einfach und kostengünstig.

Nachteile:

Bewegungsverzerrung: Da die Belichtungszeiten jeder Pixelreihe unterschiedlich sind, entsteht bei der Aufnahme von schnell bewegten Objekten eine Bewegungsverzerrung aufgrund der unterschiedlichen Belichtungszeiten verschiedener Pixelreihen. Wenn beispielsweise ein schnell rotierender Ventilator fotografiert wird, kann das Bild des Ventilators verzerrt erscheinen.

Nicht geeignet für Hochgeschwindigkeitsaufnahmen: Die Belichtungszeit des Rolling Shutters ist relativ lang, was es ungeeignet macht, schnell bewegte Objekte oder Szenen zu erfassen, die schnell eingefangen werden müssen.

III. -> Drittes. Hybrid - HybridVerschluss

Betriebsprinzip:

Der Hybridverschluss ist eine Belichtungsmethode, die die Vorteile sowohl des Globalverschlusses als auch des Verschlusses kombiniert. Im Hybridverschlussmodus werden einige Pixel auf dem Bildsensor mit der Globalverschlussmethode belichtet, während andere Pixel mit der Rolling-Shutter-Methode belichtet werden.

Der zentrale Bereich des Bildsensors verwendet die globale Verschlussmethode, um sicherzustellen, dass keine Bewegungsverzerrung beim Erfassen schnell bewegter Objekte auftritt. Gleichzeitig verwendet der Rand des Bildsensors die Rolling-Shutter-Methode, um den Füllfaktor der Pixel und die Empfindlichkeit des Bildes zu verbessern.

Vorteileins Deutsche übersetzen

Balanciert die Vorteile von und Rollläden aus: Der Hybridverschluss kann in gewissem Maße die Vorteile von globalen und Rollläden ausgleichen. Er kann nicht nur eine bewegungsverzerrungsfreie Erfassung ermöglichen, sondern auch den Füllfaktor der Pixel und die Empfindlichkeit des Bildes verbessern.

Hohe Flexibilität: Der Hybridverschluss kann je nach unterschiedlichen Aufnahmeanforderungen flexibel angepasst werden. Zum Beispiel kann das Verhältnis von Globalverschluss und Rollingverschluss angepasst werden, um sich verschiedenen Aufnahmeszenen anzupassen.

Nachteile:

Komplexes Design: Das Design des Hybriden ist relativ komplex. Es erfordert die Integration verschiedener Arten von Verschlusskreisen und Steuerlogik in den Bildsensor, was die Designschwierigkeit und die Kosten des Bildsensors erhöht.

Da verschiedene Teile des Bildsensors in einem Hybridverschlussmodus unterschiedliche Belichtungsmethoden verwenden, müssen die nachfolgenden Signalverarbeitungs- und Bildgenerierungsprozesse die Signale aus verschiedenen Teilen separat verarbeiten, was die Komplexität der Signalverarbeitung erhöht.