카메라 모듈에서 글로벌 셔터와 롤링 셔터 이해하기

사진 및 이미징의 세계에서 글로벌 셔터와 롤링 셔터 사이의 선택은 카메라 모듈캡처된 이미지의 품질에 상당한 영향을 미칠 수 있으며, 특히 특정 시나리오에서 그렇습니다. 이러한 두 가지 셔터 유형의 세부 사항을 살펴보아 그 차이점, 장점 및 응용 프로그램을 이해해 봅시다.​

글로벌 셔터는 전체 이미지 프레임을 동시에 캡처합니다. 센서의 모든 픽셀이 정확히 같은 순간에 빛에 노출됩니다. 이는 장면의 진정한 "스냅샷"을 찍는 것과 유사합니다. 노출이 완료되면 모든 픽셀의 데이터가 읽혀집니다. 이 방법은 이미지의 서로 다른 부분을 캡처하는 데 시간 차이가 없도록 보장합니다. CCD(전하 결합 소자) 카메라는 일반적으로 글로벌 셔터를 사용하며, 일부 고급 CMOS(상보성 금속 산화물 반도체) 센서도 이 기술을 통합하고 있습니다.

대조적으로, 롤링 셔터는 이미지를 한 줄씩 캡처합니다. 센서의 상단에서 시작하여, 각 픽셀 행이 빛에 노출되고 순차적으로 읽혀집니다. 하단 행이 노출되고 읽힐 때쯤, 상단 행이 캡처된 이후로 소량의 시간이 경과했습니다. 이 시간 차이는 빠르게 움직이는 피사체나 급격한 카메라 움직임을 처리할 때 다양한 아티팩트를 초래할 수 있습니다. 스마트폰과 많은 DSLR을 포함한 대부분의 소비자 등급 디지털 카메라는 단순성과 비용 효율성 때문에 롤링 셔터를 사용합니다.

글로벌 셔터와 롤링 셔터 간의 가장 눈에 띄는 차이점 중 하나는 빠르게 움직이는 물체를 촬영할 때의 성능입니다. 롤링 셔터는 종종 "젤로 효과"라고 불리는 왜곡을 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 롤링 셔터 카메라로 빠르게 회전하는 팬을 촬영하면, 날개가 이미지에서 구부러지거나 왜곡되어 보일 수 있습니다. 이는 팬의 서로 다른 부분이 셔터가 센서를 아래로 스캔하면서 약간 다른 시간에 캡처되기 때문입니다. 반면, 글로벌 셔터 카메라는 이미지의 모든 부분이 동시에 캡처되므로 팬 날개를 정확하게 왜곡 없이 캡처합니다.

글로벌 셔터는 일반적으로 빠르게 움직이는 장면에서 모션 블러를 최소화하는 데 더 좋습니다. 모든 픽셀이 동시에 노출되기 때문에 노출 과정 중 물체 이동의 누적 효과가 없습니다. 롤링 셔터는 순차적인 노출로 인해 물체가 센서의 상단과 하단 행의 노출 사이에 상당히 이동하면 모션 블러를 유발할 수 있습니다. 그러나 느리게 움직이는 물체나 정적인 장면에서는 두 셔터 유형 간의 모션 블러 차이는 미미합니다.

고속 애플리케이션인 산업 검사, 스포츠 사진 촬영 및 자율 주행에서 글로벌 셔터는 우수한 이미지 품질을 제공합니다. 이들은 빠르게 움직이는 부품이나 운동선수의 선명하고 정확한 이미지를 캡처할 수 있어 정밀한 분석을 가능하게 합니다. 예를 들어, 기계 비전 시스템이 컨베이어 벨트에서 빠르게 이동하는 제품의 품질을 검사해야 하는 산업 환경에서는 글로벌 셔터 카메라가 선명하고 왜곡 없는 이미지를 제공하여 결함이 누락되지 않도록 보장합니다. 롤링 셔터 카메라는 이러한 시나리오에서 어려움을 겪을 수 있으며, 잘못된 검사를 초래할 수 있는 아티팩트가 있는 이미지를 생성할 수 있습니다.

롤링 셔터 카메라 모듈은 일반적으로 제조 비용이 더 효율적입니다. 픽셀의 순차적인 노출 및 판독을 포함한 더 간단한 설계로 인해 글로벌 셔터 모듈에 비해 구성 요소가 적고 회로가 덜 복잡합니다. 반면 글로벌 셔터 카메라 모듈은 동시에 픽셀 노출을 가능하게 하고 더 복잡한 센서 아키텍처를 필요로 하기 때문에 더 비쌉니다. 이 비용 요소는 특히 대량 시장 소비자 제품에서 두 셔터 유형 간의 선택에 중요한 역할을 합니다.

결론적으로, 글로벌 셔터와 롤링 셔터 카메라 모듈 간의 차이를 이해하는 것은 특정 이미지 요구 사항에 맞는 올바른 선택을 하는 데 필수적입니다. 고속 모션, 정밀 검사 또는 왜곡 없는 이미지가 중요한 응용 프로그램을 다루고 있다면, 글로벌 셔터 카메라 모듈이 적합합니다. 그러나 일반 소비자 사용, 비용 민감한 응용 프로그램 또는 느리게 움직이는 피사체가 있는 시나리오에서는 롤링 셔터 카메라 모듈이 더 저렴한 가격에 만족스러운 결과를 제공할 수 있습니다. 기술이 계속 발전함에 따라 두 셔터 유형 모두에서 성능과 응용 프로그램 간의 경계가 모호해지는 추가 개선을 볼 수 있을 것입니다.