图像传感器中的全局快门与卷帘快门
来源:深圳市凯茉锐电子科技有限公司2025-07-23
整个图像传感器中所有的像素在同一时刻全局复位,把当前这个像素中存在的电荷全部清空,为下一步进行曝光做好准备;
• 整个图像传感器中所有的像素在同一时刻同时开始曝光,并且同时停止曝光,所有行的像素的曝光时间的开始和结束的位置以及曝光时间的长度都是一样的,并且在曝光停止后,光线无法继续在像素的Readout阶段进入像素;
• 曝光完成后,开始从上到下逐行读出,这就是读数阶段,直到整帧图像完整读完;
首先是对第一行进行线路复位,清空其中的电荷;然后第一行开始曝光,曝光时间已经设置好,曝光完成后进行第一行的读数;
• 第一行开始曝光后对第二行进行线路复位;然后第二行进行曝光,曝光时间长度与第一行一样,注意第一行和第二行的曝光时间上部分重叠;第二行曝光完成后进行第二行的读数;
• 此后各行以此类推。所有行都是在前一行开始曝光的时候进行线路复位操作,并且所有行的曝光时间长度都是一样的。
• 这样也就意味着:每一行曝光的曝光时间是一样的,但是曝光的起始点和终止点的位置都是不一样的。
结论
对于拍摄快速运动的物体而言,全局快门因为整个图像帧的曝光时间长度以及曝光时间的时间点都是一致的,因此全局快门在对整个传感器的每一行曝光的时候,运动物体的位置就是固定的,可以很好的抓拍和还原运动物体的细节瞬间,非常适合对运动物体的抓拍;而卷帘快门在对整个图像帧曝光的时候,尽管每一行的曝光时间长度一样,但是每一行的曝光的时间点都是不一样的,这样也就意味着当拍摄对象快速移动的时候,每一行曝光的时候物体运动的位置点就是有差异的。因此,从这一点上讲,卷帘快门不太适合对高度运动的物体进行拍摄。
全局快门主要应用于早期的CCD图像传感器中,而在CMOS图像传感器中并不常见,后者普遍采用的是卷帘快门技术
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