Konzeptionelles Problem bei elektronischen Rollläden

Ich habe mir CCD- und CMOS-Sensoren und -Kameras angesehen, um zu entscheiden, welche für die automatische Steuerung eines Druckprozesses verwendet werden sollen. Inzwischen habe ich fast alle wesentlichen Zahlen und Abkürzungen im Griff, aber es bleibt ein Problem mit Fensterläden.

Ich verstehe, dass es verschiedene Arten von mechanischen und elektronischen Rollläden gibt, und ich kann verstehen, wie sie funktionieren. Mein Problem betrifft die Verschlusszeit. Wenn ich einen mechanischen Verschluss verwende, hängt die maximale Verschlusszeit von dem jeweiligen Element in der Baugruppe ab. Wie funktioniert sie jedoch bei elektronischen Verschlüssen? Ich habe noch nie "Max. Verschlusszeit" in einer Spezifikation gelesen. Das einzige, was ich normalerweise herumschweben sehe, sind Bilder pro Sekunde. Diese überschreiten jedoch normalerweise kein Limit von etwa 120 fps. Je nachdem, wie der Sensor aufgebaut ist, könnte man annehmen, dass die maximale Verschlusszeit daher 1/120 oder 1/240 beträgt, wenn Halbbilder verwendet werden.

Kann das richtig sein? Es scheint sehr langsam. Ich werde vor der Aufgabe stehen, gestochen scharfe und klare Bilder von Papier aufzunehmen, das sich mit etwa 17 m / s bewegt. Bei so langen Verschlusszeiten ist das nie möglich. Werde ich gezwungen sein, einen mechanischen Verschluss zu verwenden, oder verstehe ich etwas falsch?

Verschlusszeit ist ein Synonym für Belichtungszeit . Die Belichtungszeit ist an die Bilder pro Sekunde (FPS) gebunden:

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

Die Antwort auf Ihre Frage lautet also: Nein. FPS ist aufgrund der Auslesegeschwindigkeit und der Bandbreite für die Datenübertragung normalerweise der einschränkendere Faktor. Der von Ihnen ausgewählte FPS bietet eine Obergrenze für die Belichtungszeit, jedoch keine Untergrenze. Sie können Ihre Belichtungszeit viel kürzer machen. Wie kurz das ist, hängt von Ihrem Kameramodell ab, ist aber normalerweise viel kürzer als eine Millisekunde.

Ich glaube, dass in der elektronischen Welt die Hauptdeterminante die Verarbeitungsleistung sein wird. Ihre Geschwindigkeit (oder fps) wird durch zwei Faktoren begrenzt:

1. die Belichtungsdauer, die für eine bestimmte ISO-Einstellung und Beleuchtungsstärke erforderlich ist
2. Zwischen jeder Belichtung muss die Elektronik die Daten vom Sensor verarbeiten und speichern

Die Zeit, die diese beiden Dinge gleichzeitig benötigen, bestimmt Ihre Framerate. Es handelt sich also nicht wirklich um eine Spezifikation des Sensors selbst, sondern hängt von der unterstützenden Elektronik und Software ab.

Technisch gesehen hat der Sensor selbst keine ISO-Einstellung, sondern dies hängt von der Software ab und es geht um das SNR oder das Signal-Rausch-Verhältnis (siehe diesen Artikel ).

Eine andere Sache, die Sie beim Filmen Ihrer Hochgeschwindigkeitsszenen berücksichtigen sollten, ist, dass ein CMOS-Sensor einen Rolling Shutter verwendet. Dies kann einige seltsame Stroboskop - Effekte geben wegen der Art und Weise sie nur Informationen von einem Teil des Sensors zu einem Zeitpunkt und sammelt Rollen durch alle Zeilen (oder Spalten) in dem Sensor nacheinander. CCD ist möglicherweise die bessere Wahl, um dieses Artefakt zu minimieren.

Hier sind einige Videos, die den Effekt von Rollläden in CMOS-Kameras demonstrieren:

• Ein seltsamer Effekt
• merkwürdiger stroboskopischer Effekt