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qn1533613062  发布于  2019-09-24 11:55:04
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关于rolling shutter和global shutter的区别

 
本帖最后由 qn1533613062 于 2019-10-14 15:10 编辑

rolling shutter(行曝光):指的是曝光是整个sensor按照一行一行的曝光,比如帧率为50帧,那么一帧曝光时间就有20毫秒,但是并不是说在这20毫秒内sensor一行一行曝光完,而是一行的曝光时间总共就是20毫秒(通常曝光时间不是20毫秒,会有小部分时间用于该行像素曝光的重置初始化以及该行像素曝光结束后要读出数据的时间,大概几微秒到十几微秒),然后下一行就可以重置开始曝光,当第一行曝光完之后,同时下一帧的第一行像素也开始曝光。因为每一行曝光起始时间与下一行间隔了一个Trow时间,所以该行曝光结束后Select信号选中该行开始读出该行的数据,由于该行与前后行都间隔了一个Trow,此时只有该行被选中读出,读出的时候是按照一列一列数据读的,而且一列上所有像素共享一个总线,只有被Select的列上的那个行的像素能被读出。这就是为什么每一行之间要间隔一个时间再开始曝光的原因,就是为了读出数据时不被其他行干扰。

global shutter(全局曝光):指的是整个sensor所有像素同时进行曝光,每个像素曝光时间都相同,之后数据读出则是按照一行或者并列多行读出,全局曝光通常每一个像素都有一个用来存储数据的“小房间”,曝光结束之后把数据放进去,接着下一帧的曝光,这时读出数据和rolling shutter类似,去小房间里面一行一行读取数据,避免了每行像素曝光起始时间不同的问题。但是读出数据的时间通常会比曝光时间要长,容易出现读出噪声,然后就是拖影模糊容易出现。

由此可见,行曝光模式在拍摄高速运动的物体时,因为每行的曝光时间点不同,就导致画面出现严重的拖影模糊,拍摄相对静态的物体则能够获得很清晰以及更多细节的图像;而全局曝光模式的曝光时间则更多用在了数据的读出,实际曝光时间很短,所以适用于拍摄运动场景的物体。

用Rolling shutter方式拍摄,逐行扫描速度不够,拍摄结果就可能出现“倾斜”(单向运动)、“摇摆不定”(来回运动)或“部分曝光”(闪光灯)等任一种情况。这种Rolling shutter方式拍摄出现的现象,定义为果冻效应。
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qn1515577064 2019-09-27 16:08:08
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一行曝光时间为20ms  那100行???

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qn1533613062 2019-10-09 09:42:11
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之前表述有误,给大家带来误解,实在抱歉

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qn1515577064 2019-10-11 10:16:30
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那么一帧曝光时间就有20毫秒,但是并不是说在这20毫秒内sensor一行一行曝光完,而是一行的曝光时间总共就是20毫秒(通常曝光时间不是20毫秒,会有小部分时间用于该行像素曝光的重置初始化以及该行像素曝光结束后要读出数据的时间,大概几微秒到十几微秒),然后下一行就可以重置开始曝光,当第一行曝光完之后,同时下一帧的第一行像素也开始曝光。???

没明白。。。 比如 640x480 30fps  那么有480行吧。。。 每一帧的间隔最大33ms,,, 一行曝光就耗时 33ms的话,   一帧间隔内能曝光完?   2. 一行曝光结束,同时下一帧第一行就开始了?   这么说前帧的第二行和下一帧的第一行同时曝光??:lol

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qn1515577064 2019-10-11 10:27:14
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你还是没说明白。。。:lol
看看下面这个。。
[url]https://blog.csdn.net/abcwoabcwo/article/details/93099982[/url]

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qn1533613062 2019-09-27 23:07:58
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本帖最后由 qn1533613062 于 2019-10-9 09:13 编辑

[quote][url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=148155&ptid=75961]qn1515577064 发表于 2019-9-27 16:08[/url]
一行曝光时间为20ms  那100行???[/quote]

当第一行重置完之后转到第二行开始重置,同时第一行曝光结束后下一帧的第一行像素也开始曝光。所以一行曝光时间就是一帧的时间,只是每行曝光起始时间不同,每行之间间隔了几微秒到几十微秒的时间才开始曝光。

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qn1533613062 2019-10-11 23:05:12
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[quote][url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=148441&ptid=75961]qn1515577064 发表于 2019-10-11 10:16[/url]
那么一帧曝光时间就有20毫秒,但是并不是说在这20毫秒内sensor一行一行曝光完,而是一行的曝光时间总共就是 ...[/quote]

可能我需要放一张时序图
之所以第一行曝光结束之后就可以开始下一帧的曝光,是因为Rolling shutter是一行一行曝光的,读出也是一行一行的读,该行曝光结束后数据就会被读出,一般读出时间在几个微秒到十几个微秒完成,所以该行reset之后这一行就开始曝光,间隔几个微秒到十几个微秒就开始下一行的reset,下一行开始曝光,而不是等上一行曝光结束才开始下一行的曝光。所以上一帧的第二行和下一帧的一行也不是同时曝光的,应该是差了(33.333+Trow),Trow就是前面说的行之间曝光间隔时间。
不知道这样说你明不明白。:lol

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qn1533613062 2019-10-13 00:27:43
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[quote][url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=148441&ptid=75961]qn1515577064 发表于 2019-10-11 10:16[/url]
那么一帧曝光时间就有20毫秒,但是并不是说在这20毫秒内sensor一行一行曝光完,而是一行的曝光时间总共就是 ...[/quote]

我应该放一张时序图的。。。。。。。
在rolling shutter曝光模式中,曝光是一行行进行的,同样曝光后的数据也是一行行读出的,每一行的曝光起始点是不同的,但是每一行的曝光时间是一样的,以20帧为例,那么一帧的曝光时间就是50ms,同样这一帧的每一行最大曝光时间就为50ms,当然你也可以在帧率不变的情况下曝光40ms或者更少的时间,不要超过50ms就行

那么既然每行曝光起始点不同,每行都间隔了一个时间才开始曝光,是为什么呢?这个间隔时间又是怎么确定呢?这是因为重置-曝光-传输-读取是逐行进行的,而帧率之所以可以改变是因为可以改变每一行数据的读出速率,这就是为什么固定帧率下,在不超过最大曝光时间下可以改变曝光时间长短,而曝光时间变化却不会引起帧率变化,因为每一行的读出时间没有改变,这个读出时间是可以计算的,一般是几微秒到几十微秒,这里就不详细解释了。

所以每一行曝光的间隔时间就是这个读取时间,你必须保证某一行在读取数据的时候,前面一行和后面一行都没有在读取数据,否则会导致数据破坏,具体可查阅sensor电路设计。假设读取时间为Trow,第一行曝光起始时间为0,那么下一行曝光起始时间就是Trow,再下一行就是2Trow......以此类推,所以下一帧的第一行和当前帧的第二行不是同时曝光的,而是间隔了(Tframe + Trow)。记住这个Trow时间非常短,而且和帧率有关。也说明了,以20帧 1080*1920为例,每一帧最大曝光时间为50ms,那每一行的最大读取时间就是50/1920,而每一行最大曝光时间就是50-(50/1920),接近50ms,这样一帧所有数据也就能在50ms内曝光完了。

当然,也有人说这个间隔时间是RESET重置时间,这个我还没仔细研究,按照一些资料和sensor手册的时序分析,我个人得到的信息是读出时间,也可能是读取时间加上重置时间,毕竟重置也是极其短的时间,加上很多资料对这个时间没有比较详细的说明,后面有时间在仔细研究一下。

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qn1533613062 2019-10-13 00:29:20
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[quote][url=forum.php?mod=redirect&goto=findpost&pid=148443&ptid=75961]qn1515577064 发表于 2019-10-11 10:27[/url]
你还是没说明白。。。
看看下面这个。。
https://blog.csdn.net/abcwoabcwo/article/details/9309998 ...[/quote]

我应该放一张时序图的。。。。。。。
在rolling shutter曝光模式中,曝光是一行行进行的,同样曝光后的数据也是一行行读出的,每一行的曝光起始点是不同的,但是每一行的曝光时间是一样的,以20帧为例,那么一帧的曝光时间就是50ms,同样这一帧的每一行最大曝光时间就为50ms,当然你也可以在帧率不变的情况下曝光40ms或者更少的时间,不要超过50ms就行

那么既然每行曝光起始点不同,每行都间隔了一个时间才开始曝光,是为什么呢?这个间隔时间又是怎么确定呢?这是因为重置-曝光-传输-读取是逐行进行的,而帧率之所以可以改变是因为可以改变每一行数据的读出速率,这就是为什么固定帧率下,在不超过最大曝光时间下可以改变曝光时间长短,而曝光时间变化却不会引起帧率变化,因为每一行的读出时间没有改变,这个读出时间是可以计算的,一般是几微秒到几十微秒,这里就不详细解释了。

所以每一行曝光的间隔时间就是这个读取时间,你必须保证某一行在读取数据的时候,前面一行和后面一行都没有在读取数据,否则会导致数据破坏,具体可查阅sensor电路设计。假设读取时间为Trow,第一行曝光起始时间为0,那么下一行曝光起始时间就是Trow,再下一行就是2Trow......以此类推,所以下一帧的第一行和当前帧的第二行不是同时曝光的,而是间隔了(Tframe + Trow)。记住这个Trow时间非常短,而且和帧率有关。也说明了,以20帧 1080*1920为例,每一帧最大曝光时间为50ms,那每一行的最大读取时间就是50/1920,而每一行最大曝光时间就是50-(50/1920),接近50ms,这样一帧所有数据也就能在50ms内曝光完了。

当然,也有人说这个间隔时间是RESET重置时间,这个我还没仔细研究,按照一些资料和sensor手册的时序分析,我个人得到的信息是读出时间,也可能是读取时间加上重置时间,毕竟重置也是极其短的时间,加上很多资料对这个时间没有比较详细的说明,后面有时间在仔细研究一下。

电院院长

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电院院长 2022-11-05 10:43:34
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对于曝光行这一块,我也有些疑惑,这个行曝光,也应该有帧的概念

shxhxj

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shxhxj 2022-11-08 10:46:59
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新手,请教大咖,我在资料栏里下载资料,付了EBC,点进去后链接到百度网盘,需要提取码,但提取码怎么获得呢?谢谢

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