Problème conceptuel concernant les volets électroniques

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J'ai étudié les capteurs et caméras CCD et CMOS pour décider lequel utiliser dans le processus de contrôle automatique d'un processus d'impression. À présent, je maîtrise presque tous les chiffres et abréviations essentiels, mais il reste un problème avec les volets.

Je comprends qu'il existe différents types de volets, mécaniques et électroniques, et je peux comprendre comment ils fonctionnent. Mon problème concerne la vitesse d'obturation. Si j'utilise un obturateur mécanique, eh bien la vitesse d'obturation maximale dépend de cet élément particulier dans l'assemblage, mais comment cela fonctionne-t-il pour les obturateurs électroniques? Je n'ai jamais lu "Vitesse d'obturation maximale" dans aucune spécification. La seule chose que je vois habituellement flotter est des images par seconde. Mais ceux-ci ne dépassent généralement pas une limite d'environ 120 fps. Selon la façon dont le capteur est construit, on pourrait penser que la vitesse d'obturation maximale est donc de 1/120 ou 1/240 s'il utilise des demi-images.

Cela peut-il être vrai? Cela semble vraiment lent. Je serai confronté à la tâche d'enregistrer des images nettes et claires de papier qui se déplace à environ 17 m / s. Ce n'est jamais possible avec des vitesses d'obturation aussi lentes. Serai-je obligé d'utiliser un volet mécanique ou ai-je mal compris quelque chose?

computer-vision cameras

— Cyianor
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Peut-être que photo.stackexchange.com serait un meilleur endroit pour poser cette question?

— David Cary

Je vais essayer. Merci pour la recommandation.

— Cyianor

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La vitesse d'obturation est synonyme de temps d'exposition . Le temps d'exposition est lié aux images par seconde (FPS):

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

La réponse à votre question est donc: non. Le FPS est généralement le facteur le plus limitant en raison de la vitesse de lecture et de la bande passante pour transmettre les données. Le FPS que vous sélectionnez fournit une limite supérieure pour le temps d'exposition, mais pas une limite inférieure. Vous pouvez raccourcir votre temps d'exposition. La durée dépend de votre modèle d'appareil photo, mais généralement beaucoup plus courte qu'une milliseconde.

— Jakob
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Merci pour la réponse! C'est à peu près ce que j'ai également appris d'autres sources. Mais ne devrait-il pas s'agir de ?

t_{e x p o s u r e} + t_{r e a d o u t} \leq 1 / F P S

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

— Cyianor

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Cela dépend probablement si vous prenez FPS littéralement ou si vous l'interprétez comme une fréquence en Hz. Mais d'accord, je suppose qu'il est plus déroutant de le garder là.

— Jakob

Maintenant que j'ai relu ma question, je me rends compte que je voulais poser autre chose. La façon dont il est affiché, bien que vous ayez définitivement répondu à ma question.

— Cyianor

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Je crois que dans le monde électronique, le principal déterminant sera la puissance de traitement. Votre vitesse (ou fps) sera limitée par deux facteurs:

la durée d'exposition requise pour un réglage ISO et des niveaux d'éclairage donnés
entre chaque exposition, l'électronique devra traiter les données du capteur et les stocker

Le temps qu'il faut pour que ces deux choses se produisent à la fois dictera votre fréquence d'images. Donc, ce n'est pas vraiment une spécification du capteur lui-même, mais dépend de l'électronique et du logiciel de support.

Techniquement parlant, le capteur lui-même n'a pas de réglage ISO, cela dépend plutôt du logiciel et il s'agit du SNR ou du rapport signal / bruit (voir cet article ).

Une autre chose à considérer lors du tournage de vos scènes à grande vitesse est qu'un capteur CMOS utilisera un volet roulant. Cela peut donner des effets stroboscopiques étranges à cause de la façon dont il ne recueille que les informations d'une partie du capteur à la fois et roule à travers toutes les lignes (ou colonnes) dans le capteur successivement. Le CCD peut être le meilleur choix pour minimiser cet artefact.

Voici quelques vidéos qui montrent l'effet des volets roulants dans les caméras CMOS:

— Poulpe
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Merci pour votre réponse. Aujourd'hui, la plupart des capteurs CMOS pour les applications à haute vitesse ont des obturateurs globaux, éliminant ainsi le problème que vous avez nommé. Cependant, les fabricants de capteurs et d'appareils photo se préoccupent vraiment des vitesses d'obturation. Je ne sais pas trop pourquoi. J'ai reçu des réponses d'entreprises et elles ont des vitesses d'obturation maximales dans leurs fiches techniques. Mais de loin pas tous.

— Cyianor