25/08/21Di cîhana wênekêşiya dîjîtal de, çend faktorên teknîkî bandorê li ser kalîteya wêneyê dikin bi qasî celebê perdeya elektronîkî ya di sensora we de. Çi hûn pêvajoyên pîşesaziyê yên bilez kişandin, çi rêzefîlmên sînemayî kişandin, an jî diyardeyên astronomîkî yên lawaz girtin, teknolojiya perdeya di hundurê kameraya CMOS-a we de roleke girîng di derketina wêneya we ya dawîn de dilîze.
Du cureyên serdest ên perdeyên elektronîkî yên CMOS, perdeyên gerdûnî û perdeyên gerok, rêbazên pir cuda ji bo eşkerekirin û xwendina ronahiyê ji sensorekê bikar tînin. Ger hûn dixwazin pergala wênekirina xwe bi serîlêdana xwe re li hev bikin, fêmkirina cûdahî, xalên bihêz û danûstandinên wan pir girîng e.
Ev gotar dê rave bike ka kepenkên elektronîkî yên CMOS çi ne, kepenkên gerdûnî û gerok çawa dixebitin, ew di rewşên cîhana rastîn de çawa dixebitin, û meriv çawa biryar dide ka kîjan ji bo we çêtirîn e.
Perdeyên Elektronîkî yên CMOS çi ne?
Sensorê CMOS dilê piraniya kamerayên nûjen e. Ew berpirsiyarê veguherandina ronahiya hatî bo sînyalên elektrîkê ye ku dikarin werin hilberandin bo wêneyekê. "Kenêra" di...Kamera CMOSne hewce ye ku perdeyeke mekanîkî be - gelek sêwiranên nûjen xwe dispêrin kepenkek elektronîkî ku kontrol dike ka pîksel çawa û kengî ronahiyê digirin.
Berevajî perdeya mekanîkî ku ronahiyê bi awayekî fîzîkî asteng dike, perdeya elektronîkî bi destpêkirin û rawestandina herikîna barkê di nav her pîkselê de dixebite. Di wênekirina CMOS de, du mîmariyên sereke yên perdeya elektronîkî hene: perdeya gerdûnî û perdeya gêrkirinê.
Çima cudahî girîng e? Ji ber ku rêbaza eşkerekirin û xwendinê rasterast bandorê li:
● Renderkirina tevgerê û xirabûn
● Zêdebûna wêneyê
● Hestiyariya kêm-ronahî
● Rêjeya çarçoveyê û derengî
● Guncawiya giştî ji bo celebên cûda yên wênekêşî, vîdyo û wênekêşiya zanistî
Têgihîştina Global Shutter
Çavkanî: Sensora Perdeya Gerdûnî ya GMAX3405
Çawa Global Shutter Dixebite
Kamerayên CMOS Global bi awayekî hevdemî li seranserê sensorê dest bi danîna ronahiyê dikin û diqedînin. Ev bi karanîna 5 an jî zêdetir tranzîstoran li ser her pîkselê û 'depoyek' ku barên fotoelektronê yên bidestxistî di dema xwendinê de digire, tê bidestxistin. Rêza danîna ronahiyê wiha ye:
1. Di her pîkselê de bi paqijkirina bargiraniyên bidestxistî ber bi erdê ve di heman demê de dest bi ekspozasyonê bikin.
2. Li benda dema diyarkirinê ya bijartî bimînin.
3. Di dawiya ekspozyonê de, barên bidestxistî veguhezînin girêka hilanînê ya di her pîkselê de, û bi vî awayî ekspozyona wê çarçoveyê bi dawî bikin.
4. Rez bi rêz, elektronan bixin nav kapasîtorê xwendinê yê pîkselê, û voltaja berhevkirî ji mîmariya xwendinê re bişînin, ku di veguherînerên analog-ber-dîjîtal (ADC) de digihîje lûtkeyê. Bi gelemperî, eşkerekirina din dikare di heman demê de bi vê gavê re were kirin.
Awantajên Global Shutter
● Bê Çewisandina Tevgerê - Mijarên ku diçin û tên bêyî xwarbûn an lerizîna ku bi xwendina rêzdar re çêdibe, şekil û geometrîya xwe diparêzin.
● Girtina Leza Bilind - Ji bo cemidandina tevgerê di dîmenên bilez de, wekî di werzîşê, robotîkê, an kontrolkirina kalîteya çêkirinê de îdeal e.
● Derengiya Kêm – Hemû daneyên wêneyê di carekê de hene, ev yek senkronîzasyona rast bi bûyerên derveyî re, wek pulsên lazer an roniyên stroboskopîk, gengaz dike.
Sînorkirinên Global Shutter
● Hesasiyeta Ronahîyê ya Kêmtir - Hin sêwiranên pîkselên perdeya gerdûnî karîgeriya berhevkirina ronahiyê feda dikin da ku çerxên pêwîst ji bo ronîkirina hevdem bicîh bînin.
● Mesref û Aloziya Bilindtir - Çêkirin dijwartir e, û pir caran dibe sedema bihayên bilindtir li gorî hevtayên perdeyên gerok.
● Potansiyela Zêdebûna Deng - Li gorî sêwirana sensorê, elektronîkên zêde yên li ser her pîkselê dikarin bibin sedema dengek xwendinê ya hinekî bilindtir.
Têgihîştina Rolling Shutter
Çawa Rolling Shutter Dixebite
Bi karanîna tenê 4 tranzîstoran û bê girêka hilanînê, ev şêweya hêsantir a sêwirana pîkselê CMOS rê li ber operasyoneke perdeya elektronîkî ya tevlihevtir vedike. Pîkselên perdeya gêrkirî rêz bi rêz dest pê dikin û radiwestin, û sensorê ber bi jêr ve 'dizivirînin'. Rêza li hember (ku di wêneyê de jî tê nîşandan) ji bo her perdeyê tê şopandin:
Wêne: Pêvajoya Rolling Shutter ji bo sensorek kameraya 6x6 pixel
Çarçoveya yekem li jorê sensorê dest bi ekspozyonê dike (zer), û bi rêjeya rêzekê di her rêzê de ber bi jêr ve diçe. Dema ku ekspozyon ji bo rêza jorîn qediya, xwendin (mor) û dûv re destpêkirina ekspozyona din (şîn) sensorê ber bi jêr ve dihejîne.
1. Bi paqijkirina bargiraniyên bidestxistî ber bi erdê ve, dest bi danîna bargiraniyên bi rêza jorîn a sensorê bikin.
2. Piştî ku 'dema rêzê' derbas bû, derbasî rêza duyemîn a sensorê bibin û dest bi ekspozyonê bikin, bi dubarekirina vê yekê li ser sensorê.
3. Dema ku dema eşkerekirinê ya daxwazkirî ji bo rêza jorîn qediya, eşkerekirinê bi şandina bargiraniyên bidestxistî bi rêya mîmariya xwendinê biqedînin. Dema ku ji bo vê yekê tê girtin 'dema rêzê' ye.
4. Hema ku xwendin ji bo rêzekê qediya, ew amade ye ku ji Gava 1-ê dîsa dest bi ekspozyonê bike, her çend ev tê vê wateyê ku bi rêzên din ên ku ekspozyona berê pêk tînin re hevgirtî be jî.
Avantajên Rolling Shutter
●Performansa Baştir a Ronahiya Kêm- Sêwiranên pîkselan dikarin berhevkirina ronahiyê bidin pêşiyê, û di şert û mercên tarî de rêjeya sînyalê-deng baştir bikin.
●Rêzeya Dînamîk a Bilindtir- Sêwiranên xwendinê yên li pey hev dikarin roniyên geştir û siyên tarîtir bi rengekî xweşiktir birêve bibin.
●Bi arzanîtir- Sensorên CMOS yên perdeya rolling gelemperîtir û ji bo çêkirinê erzantir in.
Sînorkirinên Rolling Shutter
●Berhemên Tevgerê- Mijarên ku bi lez diçin dibe ku xwar an jî çem xuya bikin, ku wekî "bandora perdeya gêrkirinê" tê zanîn.
●Efekta Jello di Vîdyoyê de- Dîmenên destan ên bi lerizîn an panora bilez dikarin bibin sedema lerizîna wêneyê.
●Zehmetiyên Senkronîzasyonê- Kêmtir îdeal ji bo sepanên ku hewceyê demjimêrkirina rast bi bûyerên derveyî ne.
Global vs. Rolling Shutter: Berawirdkirina Li kêleka hev
Li vir nêrînek asta bilind a ka çawa perdeyên gerok û gerdûnî têne berawirdkirin heye:
| Taybetî | Perdeya Girtinê | Perdeya Gerdûnî |
| Sêwirana Pîkselê | 4-transîstor (4T), girêka hilanînê tune | 5+ tranzîstor, girêka hilanînê jî di nav de ye |
| Hesasiyeta Ronahîyê | Faktora dagirtinê ya bilindtir, bi hêsanî li gorî formata bi ronîkirina paş ve tê adaptekirin → QE ya bilindtir | Faktora dagirtinê kêmtir, BSI tevlihevtir |
| Performansa Deng | Bi gelemperî dengê xwendinê kêmtir e | Ji ber zêdekirina çerxerêyan dikare dengek hinekî bilindtir hebe |
| Çewtiya Tevgerê | Mimkun e (tesîra xwarê, lerizîn, bandora jelo) | Tune ye — hemû pîksel di heman demê de tên nîşandan |
| Potansiyela Lezê | Dikare eşkerekirinan li hev bicivîne û gelek rêzan bixwîne; pir caran di hin sêwiranan de zûtir e | Bi xwendina tevahî-çarçoveyê ve sînorkirî ye, her çend xwendina dabeşkirî dikare bibe alîkar |
| Nirx | Mesrefa hilberînê ya kêmtir | Mesrefa hilberînê ya bilindtir |
| Baştirîn Rewşên Bikaranînê | Wênekirina di ronahiya kêm de, sînematografî, wênekêşiya giştî | Girtina tevgera bilez, vekolîna pîşesaziyê, metrolojiya rastîn |
Cûdahiyên Performansa Sereke
Pîkselên perdeya gêrkirinê bi gelemperî sêwirana 4-tranzîstor (4T) bêyî girêkek hilanînê bikar tînin, lê perdeya gerdûnî ji bo her pîkselê 5 an jî zêdetir tranzîstoran û her weha çerxên zêde hewce dike da ku fotoelektronan berî xwendinê hilînin.
●Faktora Tijîkirinê û Hesasiyet- Mîmariya 4T ya hêsantir dihêle ku faktorek dagirtina pîkselê ya bilindtir çêbibe, ev tê vê wateyê ku bêtir ji rûyê her pîkselê ji bo berhevkirina ronahiyê tê veqetandin. Ev sêwiran, digel rastiya ku sensorên perdeya gêrkirinê dikarin bi hêsanî li gorî formata bi paş-ronîkirinê werin adaptekirin, pir caran dibe sedema karîgeriya kuantumê ya bilindtir.
●Performansa Deng- Kêmtir tranzîstor û kêmtir devreyên tevlihev bi gelemperî tê vê wateyê ku perdeyên gerok dengê xwendinê kêmtir nîşan didin, ji ber vê yekê ew ji bo sepanên ronahiya kêm guncantir in.
●Potansiyela Lezê- Perdeyên gerok dikarin di hin mîmariyan de zûtir bin ji ber ku ew dihêlin ku ekspozyon û xwendinê hevûdu bigirin, her çend ev pir bi sêwirana sensor û elektronîkên xwendinê ve girêdayî ye.
Mesref & Çêkirin - Sadehiya pîkselên perdeyên gêrkirî bi gelemperî dibe sedema lêçûnên hilberînê yên kêmtir li gorî perdeyên gerdûnî.
Teknîkên Pêşketî û Nirxandin
Perdeya Pseudo-Cîhanî
Di rewşên ku hûn dikarin bi rastî kontrol bikin ka kengê ronahî digihîje sensorê - wek mînak bi karanîna çavkaniyek ronahiya LED an lazerê ku ji hêla alavên elektronîkî ve tê çalak kirin - hûn dikarin bi perdeya gerok encamên "mîna gerdûnî" bi dest bixin. Ev rêbaza perdeya pseudo-gerdûnî ronîkirinê bi pencereya ekspozyonê re hevrêz dike, bêyî ku hewcedariya sêwirana perdeya gerdûnî ya rastîn hebe, artefaktên tevgerê kêm dike.
Hevberdana Wêneyan
Sensorên perdeya gerok dikarin dest bi eşkerekirina çarçoveya din bikin berî ku xwendina çarçoveya heyî temam bibe. Ev eşkerekirina hevgirtî çerxa erkê baştir dike û ji bo sepanên leza bilind sûdmend e ku tê de girtina jimara herî zêde ya çarçoveyan di saniyeyê de girîng e, lê dikare ceribandinên hestiyar ên demê tevlihev bike.
Xwendina Pir-Rêzan
Gelek kamerayên CMOS-ê yên bilez dikarin di carekê de ji yek rêzê zêdetir pîkselan bixwînin. Di hin modan de, rêz bi cot têne xwendin; di sêwiranên pêşkeftî de, heta çar rêz dikarin di heman demê de werin xwendin, ku bi bandor dema xwendina tevahî ya çarçoveyê kêm dike.
Mîmariya Sensorê ya Dabeşkirî
Hem perdeyên gêrkirî û hem jî yên gerdûnî dikarin sêwirana sensora parvekirî bikar bînin, ku tê de sensora wêneyê bi awayekî vertîkal li du nîvan tê dabeş kirin, her yek bi rêza xwe ya ADC-yan.
● Di sensorên dabeşkirina perdeya gêrkirî de, xwendin pir caran ji navendê dest pê dike û ber bi jor û jêr ve diçe derve, û latency bêtir kêm dike.
● Di sêwiranên perdeya gerdûnî de, xwendina dabeşkirî dikare rêjeyên çarçoveyan bêyî guhertina hevdemiya ekspozyonê baştir bike.
Meriv Çawa Ji Bo Serlêdana Xwe Hildibijêre: Rolling an Global Shutter?
Dibe ku perdeya gerdûnî sûdê bide serlêdanan
● Demjimêra bûyeran bi rastbûnek bilind hewce dike
● Demên pir kurt ên teşhîrê hewce dike
● Berî destpêkirina bidestxistinê, ji bo senkronîzekirina bi bûyerekê re, derengketina di bin mîlîçirkeyan de hewce bike
● Tevger an dînamîkên di pîvanek mezin de di demek wekhev an jî zûtir de wekî perdeya gêrkirinê tomar bikin
● Pêdivî bi wergirtina hevdem li seranserê sensorê heye, lê nikare çavkaniyên ronahiyê kontrol bike da ku perdeya pseudo-gerdûnî li seranserê deverek mezin bikar bîne
Perdeya gerok dikare ji bo sepanan sûdmend be
● Serlêdanên dijwar ên di ronahiya kêm de: Karîgeriya kuantûmê ya zêde û dengê kêmtir ê kamerayên perdeya gerok pir caran dibe sedema baştirkirina SNR-ê
● Serlêdanên bilez ku hevdembûna rastîn li seranserê sensorê ne girîng e, an jî derengî li gorî demên ceribandinê piçûk e
● Serlêdanên din ên gelemperîtir ku tê de sadebûna çêkirinê û lêçûna kêmtir a kamerayên perdeya gerok sûdmend in
Têgihîştinên şaş ên hevpar
1. "Girtina perdeya kilîtkirî her tim xirab e."
Ne rast e—perdeyên gêrîk ji bo gelek rewşên karanînê îdeal in û pir caran di ronahiya kêm û rêjeya dînamîk de ji perdeyên gerdûnî çêtir performansê nîşan didin.
2. "Global shutter her tim çêtir e."
Her çend girtina bê xirabûn avantajek be jî, dibe ku tawîzên di lêçûn, deng û hesasiyetê de ji feydeyên wênekêşiya hêdîtir girîngtir bin.
3. "Hûn nekarin bi perdeya gêrkirinê vîdyoyê bikişînin."
Gelek kamerayên sînemayê yên asta bilind perdeyên gêrkirî bi bandor bikar tînin; teknîkên kişandina baldar dikarin kêşeyên çêkirî kêm bikin.
4. "Kenerên gerdûnî hemû şêlûbûna tevgerê ji holê radikin."
Ew rê li ber xirabûna geometrîkî digirin, lê dîsa jî dibe ku şêlûbûna tevgerê ji ber demên dirêj ên ekspozasyonê çêbibe.
Xelasî
Hilbijartina di navbera teknolojiya perdeya gerok û perdeya gerok de di kamerayek CMOS de vedigere ser hevsengiya di navbera birêvebirina tevgerê, hesasiyeta ronahiyê, lêçûn û hewcedariyên serîlêdana weya taybetî de.
● Heke hûn ji bo dîmenên bilez hewceyê girtina bê xirabûn in, global shutter hilbijartina eşkere ye.
● Eger hûn performansa ronahiya kêm, rêza dînamîk û budceyê bidin pêşiyê, perdeya gerok pir caran encamên çêtirîn peyda dike.
Fêmkirina van cudahîyan misoger dike ku hûn dikarin amûra rast hilbijêrin - çi ji bo wênekirina zanistî, çavdêriya pîşesaziyê, an hilberîna afirîner be.
Pirsên Pir tên Pirsîn
Kîjan celebê kepenkê ji bo wênekêşiya hewayî an nexşeya dronê çêtir e?
Ji bo nexşekirin, pîvandin û vekolînê ku rastbûna geometrîkî pir girîng e, ji bo dûrketina ji xirabûnê perdeya gerdûnî tê tercîh kirin. Lêbelê, ji bo vîdyoya hewayî ya afirîner, perdeya gerok hîn jî dikare encamên pir baş bide heke tevger bên kontrol kirin.
Hilbijartina perdeya kişandinê çawa bandorê li ser dîmenên di ronahiya kêm de dike?
Perdeyên gerok bi gelemperî di performansa ronahiya kêm de xwedî avantajek in ji ber ku sêwirana pîkselên wan dikare karîgeriya berhevkirina ronahiyê bide pêşiyê. Perdeyên gerdûnî dibe ku hewceyê devreyên tevlihevtir bin ku dikarin hesasiyetê hinekî kêm bikin, her çend sêwiranên nûjen vê valahiyê digirin.
Tîpa perdeyê çawa bandorê li ser dikekameraya zanistî?
Di wênekirina zanistî ya bilez de - wekî şopandina perçeyan, dînamîkên şaneyan, an balîstîk - perdeya gerdûnî pir caran ji bo dûrketina ji xirabûna tevgerê girîng e. Lê ji bo mîkroskopiya fluoresansa ronahiya kêm,kameraya sCMOSbi perdeya gêrkirinê dikare were hilbijartin da ku hesasiyet û rêjeya dînamîk herî zêde bibe.
Ji bo muayeneya pîşesaziyê kîjan çêtir e?
Di piraniya karên vekolîna pîşesaziyê de - nemaze yên ku tê de kemberên veguhastinê yên livîn, robotîk, an dîtina makîneyê hene - perdeya gerdûnî vebijarka ewletir e ji bo misogerkirina pîvandinên rast bêyî xeletiyên geometrîkî yên ji ber tevgerê.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Hemû maf parastî ne. Dema îqtibaskirinê, ji kerema xwe çavkaniyê destnîşan bikin:www.tucsen.com
