卷帘快门（Rolling Shutter）与全局快门（Global Shutter）的区别

2024-04-10 00:37:38

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快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构。是照相机的一个重要组成部分，它的结构、形式及功能是衡量照相机档次的一个重要因素。

什么是Global Shutter（Total Shutter）？

通过整幅场景在同一时间曝光实现的。Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光。即在曝光开始的时候，Sensor开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断。然后Sensor值读出即为一幅照片。CCD就是Global shutter工作方式。所有像元同时曝光。

什么是Rolling Shutter？

与Global shutter不同，它是通过Sensor逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。当然，所有的动作在极短的时间内完成。不同行像元的曝光时间不同。

缺点

Global shutter 曝光时间更短，但会增加读出噪声；

对于相机厂家，Rolling shutter可以达到更高的帧速，但当曝光不当或物体移动较快时，会出现部分曝光(partial exposure)、斜坡图形(skew)、晃动(wobble) 等现象。这种Rolling shutter方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应。

曝光时间短的应用（如<500μs）适合Global shutter，曝光时间长（如大于500μs）时，选择rolling shutter可以有更低的噪声和帧速。

对比

Rolling Shutter的缺陷示例

示例1

看看下面的图片。想象一下，每个橙色框都是一个像素，我们的图像只有三个像素。当我们的英雄爬上楼梯时，像素一次被读取一个，从而导致最后一帧的滞后。

示例2

示例3

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