25/08/21Ao amin'ny tontolon'ny sary nomerika, vitsy ny anton-javatra ara-teknika misy fiantraikany amin'ny kalitaon'ny sary toy ny karazana fanakatonana elektronika ao amin'ny sensor-nao. Na mitifitra fizotry ny indostria haingana ianao, na maka sary an-tsary ny filaharan'ny sinema, na maka zava-mitranga astronomika manjavozavo, ny teknolojia fanakatonana ao anatin'ny fakantsarin'ny CMOS-nao dia manana anjara toerana lehibe amin'ny fivoahan'ny sarinao farany.
Karazam-baravarana elektronika CMOS roa lehibe, fanakatonana eran-tany ary fanakatonana mihodinkodina, dia samy manana fomba fijery samihafa amin'ny fampiharihariana sy famakiana ny hazavana avy amin'ny sensor iray. Ny fahatakarana ny fahasamihafan'izy ireo, ny tanjany ary ny varotra dia tena ilaina raha tianao ny hampifanaraka ny rafitrao amin'ny fampiharana anao.
Ity lahatsoratra ity dia hanazava ny atao hoe CMOS electronic shutters, ny fomba fiasan'ny shutter manerantany sy ny rolling, ny fomba fiasan'izy ireo amin'ny toe-javatra tena misy, ary ny fomba hanapahana izay mety aminao.
Inona no atao hoe CMOS Electronic Shutters?
Ny sensor CMOS no fon'ny ankamaroan'ny fakantsary maoderina. Izy io no tompon'andraikitra amin'ny famadihana ny hazavana miditra ho famantarana elektrika izay azo ovaina ho sary. Ny "fanakatonana" ao amin'ny afakantsary CMOStsy voatery ho ridao mekanika—maro ny endrika maoderina miantehitra amin'ny fanakatonana elektronika izay mifehy ny fomba sy ny fotoana hakana hazavana ny pixel.
Tsy toy ny fanakanana mekanika izay manakana ny hazavana ara-batana, ny fanakanana elektronika dia miasa amin'ny fanombohana sy fampiatoana ny fikorianan'ny fiampangana ao anatin'ny piksel tsirairay. Ao amin'ny CMOS imaging, misy rafitra fanakanana elektronika roa voalohany: global shutter sy rolling shutter.
Nahoana no zava-dehibe ny fanavahana? Satria misy fiantraikany mivantana ny fomba fampitana sy famakiana:
● Fandikana sy fanodinkodinana
● Hatsarana sary
● Fahatsapan'ny hazavana kely
● Ny tahan'ny frame sy ny fahatarana
● Mety amin'ny ankapobeny ho an'ny karazana sary, horonan-tsary, ary sary siantifika
Fahatakarana Global Shutter
Loharano: GMAX3405 Global Shutter Sensor
Ahoana no fiasan'ny Global Shutter
CMOS Global shutter cameras dia manomboka sy mamarana ny fampiratiana miaraka amin'ny sensor manontolo. Izany dia tratra amin'ny fampiasana transistors 5 na mihoatra isaky ny piksel, ary ny 'storagenode' izay mitazona fiampangana photoelectron azo mandritra ny famakiana. Toy izao manaraka izao ny filaharan'ny fanehoan-kevitra:
1. Atombohy ny famirapiratana miaraka amin'ny piksel tsirairay amin'ny alàlan'ny fanesorana ny fiampangana azo amin'ny tany.
2. Andraso ny fotoana fampahafantarana nofantenana.
3. Amin'ny fiafaran'ny fampandrenesana, afindrao any amin'ny node fitehirizana isaky ny piksel ny fiampangana azony, ary atsaharo ny famirapiratana.
4. Ampifandraiso amin'ny laharana ny elektrôna ao amin'ny kapasitera famakiana ny piksel, ary ampita amin'ny rafitra famakiam-boky ny voltase voaangona, ary miafara amin'ny converters analogue-to-digital (ADCs). Amin'ny ankapobeny dia azo atao miaraka amin'ity dingana ity ny fampiratiana manaraka.
Ny tombony amin'ny Global Shutter
● Tsy misy fikorontanan'ny fihetsehana – Ny foto-kevitra mihetsika dia mitazona ny bikany sy ny jeometriany tsy misy fiviliana na fihozongozonana izay mety hitranga amin'ny famakiana manaraka.
● Fisamborana Haingam-pandeha – Tena tsara ho an'ny hetsika mangatsiaka amin'ny sehatra mihetsika haingana, toy ny fanatanjahan-tena, robotika, na fanaraha-maso ny kalitaon'ny famokarana.
● Latency ambany - Ny angon-drakitra rehetra dia azo alaina indray mandeha, ahafahana mampifanaraka tsara amin'ny hetsika ivelany, toy ny laser pulses na jiro strobe.
Famerana ny Global Shutter
● Fahatsapan-jiro ambany kokoa – Ny sasany amin'ireo endrika fanidiana pikantsary eran-tany dia manao sorona ny fahaiza-manangona hazavana mba handraisana ny fizaran-tany ilaina amin'ny famirapiratana miaraka.
● Vidiny sy fahasarotana ambony kokoa – Sarotra kokoa ny fanamboarana, matetika miteraka vidiny ambony kokoa raha oharina amin'ireo mpifanandrina mihodinkodina.
● Mety hampitombo ny tabataba - Miankina amin'ny famolavolana sensor, ny fitaovana elektronika fanampiny isaky ny piksel dia mety hitarika ho amin'ny tabataba mamaky bebe kokoa.
Fahatakarana Rolling Shutter
Ahoana ny fiasan'ny Rolling Shutter
Amin'ny fampiasana transistor 4 fotsiny ary tsy misy node fitehirizana, ity endrika tsotra kokoa amin'ny famolavolana piksel CMOS ity dia mitarika amin'ny fandidiana fanakatonana elektronika sarotra kokoa. Manomboka sy mampitsahatra ny fampahafantarana ny sensor iray isaky ny mandeha ny pixel shutter mihodina, 'mihodina' midina ny sensor. Ny filaharan'ny mifanohitra amin'izany (aseho amin'ny sary ihany koa) dia arahana isaky ny famirapiratana:
Sary: Dingan'ny fanakatonana mihodinkodina ho an'ny sensor fakantsary 6x6 pixel
Ny frame voalohany dia manomboka mibaribary (mavo) eo an-tampon'ny sensor, midina midina amin'ny tahan'ny tsipika iray isaky ny andalana. Rehefa tapitra ny famirapiratana ho an'ny tsipika ambony, ny vakiteny (volomparasy) arahin'ny fanombohan'ny famirapiratana manaraka (manga) dia mamafa ny sensor.
1. Atombohy amin'ny alàlan'ny famafana ny fiampangana azo amin'ny tany amin'ny laharana ambony amin'ny sensor.
2. Rehefa tapitra ny 'fotoan'ny andalana', dia mifindra any amin'ny laharana faharoa amin'ny sensor ary atombohy ny famirapiratana, avereno midina ilay sensor.
3. Rehefa tapitra ny fotoana nangatahana fampidiran-dresaka ho an'ny laharana ambony, farano amin'ny fandefasana ny sara azo alaina amin'ny alàlan'ny rafitra famakiana. Ny fotoana lany hanaovana izany dia ny 'fotoana andalana'.
4. Raha vantany vao vita ny famakiana ho an'ny laharana iray, dia vonona ny hanomboka indray ny fampirantiana manomboka amin'ny dingana 1, na dia midika aza izany fa mifanipaka amin'ny andalana hafa manao ny fampiratiana teo aloha.
Ny tombony amin'ny Rolling Shutter
●Fampisehoana maivana kokoa- Ny endrika piksel dia afaka manao laharam-pahamehana ny fanangonana hazavana, manatsara ny tahan'ny signal-to-noise amin'ny toe-javatra manjavozavo.
●Avo kokoa Dynamic Range- Ny endrika famakiam-boky misesy dia afaka mitantana ireo manasongadina mazava kokoa sy aloka maizina kokoa.
●Mora kokoa- Ny sensor CMOS shutter mihodinkodina dia mahazatra kokoa ary mahomby amin'ny famokarana.
Famerana ny Rolling Shutter
●Motion Artifacts– Mety ho hita mitongilana na miondrika ny lohahevitra mandeha haingana, fantatra amin'ny anarana hoe “effet shutter rolling”.
●Jello Effect amin'ny Video- Mety hiteraka fihozongozonana eo amin'ny sary ny sary an-tanana miaraka amin'ny fihovitrovitra na fanindronana haingana.
●Fanamby fampifanarahana- Tsy dia tsara loatra ho an'ny fampiharana mitaky fotoana voafaritra tsara miaraka amin'ny hetsika ivelany.
Global vs. Rolling Shutter: Fampitahana mifanila
Ity misy fomba fijery avo lenta momba ny fampitahana ny fanakatonana mihodinkodina sy manerantany:
| endri-javatra | Rolling Shutter | Global Shutter |
| Famolavolana Pixel | 4-transistor (4T), tsy misy node fitehirizana | 5+ transistors, misy node fitahirizana |
| Fahatsapana hazavana | Antony famenoana avo kokoa, mora ampifanarahana amin'ny endrika mirehitra → QE ambony kokoa | Famenoana ambany kokoa, BSI sarotra kokoa |
| Fampisehoana tabataba | Amin'ny ankapobeny dia ambany kokoa ny feo mamaky | Mety misy tabataba kely kokoa noho ny circuitry fanampiny |
| Fihetsiketsehana | Mety (effet skew, wobble, jello) | Tsy misy — mipoitra miaraka ny piksel rehetra |
| Haingam-pandeha mety | Afaka mifanipaka ny fampiratiana ary mamaky andalana maromaro; matetika haingana kokoa amin'ny endrika sasany | Voafetra amin'ny famakiana sary feno, na dia afaka manampy aza ny famakiana mizara |
| MIRARY | Vidin'ny famokarana ambany kokoa | Vidin'ny famokarana ambony kokoa |
| Fampiasana tsara indrindra | Sary ambany hazavana, cinematography, sary ankapobeny | Fisamborana fihetsiketsehana haingam-pandeha, fanaraha-maso indostrialy, metrolojia mazava tsara |
Fahasamihafana fototra
Mazàna no mampiasa endrika 4-transistor (4T) tsy misy node fitehirizana ny pixel shutter mihodinkodina, raha mila transistors 5 na mihoatra isaky ny piksel miampy circuitry fanampiny hitahiry photoelectrons alohan'ny famakiana ny fikandrana manerantany.
●Fill Factor & Sensitivity- Ny maritrano 4T tsotra kokoa dia mamela ny famenoana piksela ambony kokoa, midika izany fa betsaka kokoa amin'ny velarana piksel tsirairay no natokana ho an'ny fanangonana maivana. Ity famolavolana ity, miaraka amin'ny hoe azo ampifanarahana mora kokoa amin'ny endrika mibaliaka ny lamosina ny sensor shutter rolling, matetika dia miteraka fahombiazana ambony kokoa.
●Fampisehoana tabataba- Vitsy kokoa ny transistors sy ny circuitry tsy dia be pitsiny amin'ny ankapobeny dia midika fa ny fanakatonana mihodinkodina dia mampiseho feo ambany kokoa, ka mahatonga azy ireo ho tsara kokoa amin'ny fampiharana maivana.
●Haingam-pandeha mety- Mety ho haingana kokoa ny fanakatonana mihodinkodina amin'ny maritrano sasany satria mamela ny fiparitahana sy ny famakiana mifanindry izy ireo, na dia miankina be amin'ny famolavolana sensor sy ny fitaovana elektronika vakina aza izany.
Cost & Manufacturing - Ny fahatsoran'ny pixel shutter rolling dia matetika midika hoe ambany ny vidin'ny famokarana raha oharina amin'ny shutters manerantany.
Hevitra sy teknika mandroso
Pseudo-Global Shutter
Amin'ny toe-javatra izay ahafahanao mifehy tsara ny fotoana hahatongavan'ny hazavana ao amin'ny sensor—toy ny fampiasana loharanom-pahazavana LED na laser ateraky ny fitaovana—dia azonao atao ny mahazo vokatra “mitovitovy amin'ny eran-tany” amin'ny alàlan'ny fanakatonana mihodina. Ity fomba fanidiana pseudo-global ity dia mampifanaraka ny hazavana amin'ny varavarankely fampirantiana, manamaivana ny artifacts mihetsika nefa tsy mila endrika fanidiana eran-tany marina.
Sary mifanindry
Afaka manomboka mampibaribary ny sary manaraka alohan'ny hahavitan'ny famakiana ny frame ankehitriny Manatsara ny tsingerin'ny adidy io fampitaovana mifanipaka io ary mahasoa ho an'ny fampiharana haingam-pandeha izay tena zava-dehibe ny fakana sary ambony indrindra isan-tsegondra, saingy mety hanasarotra ny andrana saro-pady amin'ny fotoana.
Famakiana andalana maromaro
Fakan-tsary CMOS haingam-pandeha maro no afaka mamaky andalana piksela mihoatra ny iray isaky ny mandeha. Amin'ny fomba sasany, vakiana tsiroaroa ny andalana; amin'ny endrika avo lenta, hatramin'ny andalana efatra dia azo vakiana miaraka, mampihena tsara ny fotoana famakiana ny frame.
Split Sensor Architecture
Na ny fanakanana mihodinkodina na maneran-tany dia afaka mampiasa rindran-damina misaraka, izay mizara mitsangana ho antsasany ny sarin'ny sary, izay samy manana ny laharana ADC.
● Ao amin'ny selam-pandrefesana fizarazarana shutter mihodinkodina, matetika dia manomboka eo afovoany ny famakiana ary mihodinkodina mankany ivelany mankany amin'ny ambony sy ambany, izay mampihena bebe kokoa ny fahatarana.
● Amin'ny endrika fanakatonana eran-tany, ny famakiana fisarahana dia afaka manatsara ny tahan'ny sary nefa tsy manova ny fampiratiana.
Ahoana ny fisafidianana ny fampiharanao: Rolling na Global Shutter?
Ny fanakatonana manerantany dia mety hahasoa ny fampiharana
● Mitaky fotoana mazava tsara ny zava-mitranga
● Mitaky fotoana fohy dia fohy
● Mitaky fahatarana ambany milisegondra alohan'ny hanombohan'ny fividianana iray mba hampifanaraka amin'ny hetsika iray
● Makà fihetsehana na fihetsehana lehibe amin'ny fotoana mitovy na haingana kokoa amin'ny fanakatonana mihodinkodina
● Mitaky ny fahazoana miaraka amin'ny sensor, fa tsy afaka mifehy ny loharanon-jiro mba hampiasana pseudo-global shutter manerana ny faritra midadasika.
Ny shutter mihodinkodina dia mety hahasoa ny fampiharana
● Fampiharana tsy dia mazava loatra: Ny fahombiazan'ny quantum fanampiny sy ny tabataba ambany kokoa amin'ny fakan-tsarimihetsika mihodinkodina dia matetika mitarika ho amin'ny fanatsarana SNR
● Fampiharana haingam-pandeha izay tsy zava-dehibe ny fiarahana marina manerana ny sensor, na kely ny fahatarana raha oharina amin'ny vanim-potoana andrana
● Fampiharana hafa amin'ny ankapobeny izay mahasoa ny fahatsoran'ny famokarana sy ny vidin'ny fakan-tsary mihodinkodina midina.
Hevi-diso mahazatra
1. "Ratsy foana ny fanakatonana mihodina."
Tsy marina — ny fanakatonana mihodinkodina dia mety tsara amin'ny tranga fampiasana maro ary matetika dia mihoatra noho ny fanakatonana eran-tany amin'ny tara-pahazavana kely sy mavitrika.
2. "Ny fanakatonana manerantany dia tsara kokoa hatrany."
Na dia tombony aza ny fisamborana tsy misy fanodikodinana, ny fifanakalozam-bola amin'ny vidiny, ny tabataba ary ny fahatsapana dia mety hihoatra noho ny tombotsoan'ny sary miadana kokoa.
3. "Tsy afaka maka horonan-tsary amin'ny shutter mihodina ianao."
Maro amin'ireo fakan-tsarimihetsika avo lenta no mampiasa ny fanakanana mihodina amin'ny fomba mahomby; Ny teknika fitifirana amim-pitandremana dia afaka manamaivana ny artifacts.
4. "Ny fanakatonana maneran-tany dia manafoana ny manjavozavo rehetra."
Misoroka ny fanodikodinana geometrika izy ireo, saingy mbola mety hitranga ny fihetsehana manjavozavo mandritra ny fotoana maharitra.
Famaranana
Ny safidy eo amin'ny teknolojia fanakatonana manerantany sy mihodinkodina ao amin'ny fakan-tsary CMOS dia midina amin'ny fifandanjana eo amin'ny fikarakarana hetsika, ny fahatsapan'ny hazavana, ny vidiny ary ny filanao manokana.
● Raha mila fakana sary tsy misy fanodikodinana ho an'ny sary mihetsika haingana ianao, ny fanakatonana manerantany no safidy mazava.
● Raha atao laharam-pahamehana ny fampisehoana amin'ny hazavana kely, ny halavirana mavitrika ary ny teti-bola, dia matetika no manome vokatra tsara indrindra ny shutter mihodinkodina.
Ny fahatakarana ireo fahasamihafana ireo dia manome antoka fa afaka misafidy ny fitaovana mety ianao - na ho an'ny sary siantifika, fanaraha-maso indostrialy, na famokarana famoronana.
FAQs
Iza amin'ireo karazana shutter no tsara kokoa ho an'ny sary an-habakabaka na fametahana drone?
Ho an'ny fametahana sari-tany, ny fandrefesana ary ny fisafoana izay tena zava-dehibe ny fahamarinan'ny geometrika, dia aleo ny fanakatonana eran-tany mba hisorohana ny fanodikodinana. Na izany aza, ho an'ny horonan-tsarimihetsika an-habakabaka famoronana, ny shutter mihodinkodina dia mbola afaka manome vokatra tsara raha voafehy ny hetsika.
Ahoana no fiantraikan'ny safidin'ny shutter amin'ny sary maivana?
Amin'ny ankapobeny dia manana tombony amin'ny fampisehoana maivana ny fikandrana mihodinkodina satria ny famolavolan'izy ireo piksela dia afaka manao laharam-pahamehana ny fahombiazan'ny fanangonana hazavana. Ny fanakatonana maneran-tany dia mety mitaky circuitry sarotra kokoa izay mety hampihena kely ny fahatsapana, na dia manakatona an'io elanelana io aza ny endrika maoderina.
Inona no fiantraikan'ny karazana shutter afakan-tsary siantifika?
Ao amin'ny sary siantifika haingam-pandeha - toy ny fanaraha-maso ny singa, ny dinamika sela, na ny ballistics - dia ilaina matetika ny fanakatonana manerantany mba hisorohana ny fikorontanan'ny fihetsiketsehana. Fa ho an'ny microscopy fluorescence ambany hazavana, anfakan-tsary sCMOSmiaraka amin'ny shutter mihodinkodina dia azo safidiana mba hanamafisana ny fahatsapan-tena sy ny elanelana mavitrika.
Iza no tsara kokoa amin'ny fisafoana indostrialy?
Amin'ny ankamaroan'ny asa fanaraha-maso indostrialy-indrindra fa ireo izay mifandray amin'ny fehikibo conveyor mihetsika, robotika, na fahitana milina-ny fanakatonana manerantany no safidy azo antoka kokoa hiantohana ny fandrefesana marina tsy misy hadisoana geometrika.
Tucsen Photonics Co., Ltd. Zo rehetra voatokana. Rehefa mitanisa dia ekeo ny loharano:www.tucsen.com
