Problema concettuale relativo alle persiane elettroniche

Ho esaminato i sensori e le fotocamere CCD e CMOS per decidere quale utilizzare nel processo di controllo automatico di un processo di stampa. Ormai sto prendendo le prese su quasi tutti i numeri e le abbreviazioni essenziali, ma rimane un problema con le persiane.

Capisco che ci sono diversi tipi di persiane, sia meccaniche che elettroniche, e posso capire come funzionano. Il mio problema riguarda la velocità dell'otturatore. Se uso un otturatore meccanico, allora la massima velocità dell'otturatore dipende da quel particolare elemento nell'assieme, ma come funziona per gli otturatori elettronici? Non ho mai letto "Velocità massima dell'otturatore" in nessuna specifica. L'unica cosa che di solito vedo fluttuare intorno sono i frame al secondo. Ma quelli di solito non superano un limite di circa 120 fps. A seconda di come è costruito il sensore, si potrebbe pensare che la massima velocità dell'otturatore sia quindi di 1/120 o 1/240 se utilizza i mezzi frame.

Questo può essere giusto? Sembra davvero lento. Dovrò affrontare il compito di registrare immagini nitide e chiare di carta che si spostano a circa 17 m / s. Ciò non è mai possibile con tempi di posa così lenti. Sarò costretto a usare un otturatore meccanico o sto fraintendendo qualcosa?

La velocità dell'otturatore è sinonimo di tempo di esposizione . Il tempo di esposizione è collegato ai fotogrammi al secondo (FPS):

$t_{exposure} + t_{readout} \leq 1 / {FPS}$

Quindi la risposta alla tua domanda è: no. L'FPS è in genere il fattore più limitante a causa della velocità di lettura e della larghezza di banda per trasmettere i dati. L'FPS selezionato fornisce un limite superiore per il tempo di esposizione, ma non un limite inferiore. Puoi ridurre i tempi di esposizione. Quanto breve dipende dal modello della fotocamera, ma di solito molto più corto di un millisecondo.

Credo che nel mondo elettronico, il principale fattore determinante sarà la potenza di elaborazione. La tua velocità (o fps) sarà limitata da due fattori:

1. la durata dell'esposizione richiesta per una determinata impostazione ISO e livelli di illuminazione
2. tra ogni esposizione, l'elettronica dovrà elaborare i dati dal sensore e memorizzarli

Il tempo necessario affinché queste due cose accadano contemporaneamente determinerà il tuo framerate. Quindi, non è in realtà una specifica del sensore stesso, ma dipende dall'elettronica e dal software di supporto.

Tecnicamente parlando, il sensore stesso non ha un'impostazione ISO, piuttosto dipende dal software e si tratta di SNR o rapporto segnale rumore (vedi questo articolo ).

Un'altra cosa da considerare quando si riprendono le scene ad alta velocità è che un sensore CMOS utilizzerà una tapparella. Questo può dare alcuni strani effetti stroboscopici causa del modo raccoglie solo informazioni da una parte del sensore alla volta e rotola attraverso tutte le righe (o colonne) nel sensore successivamente. Il CCD può essere la scelta migliore per minimizzare quel manufatto.

Ecco un paio di video che dimostrano l'effetto delle tapparelle nelle telecamere CMOS:

• Uno strano effetto
• curioso effetto stroboscopico