Сравнение
Глобальный затвор против роллинга: когда кадр «плывёт»
Почему на снимке с движущегося аппарата столбы наклоняются, а винт превращается в банан — и в каких задачах на это можно закрыть глаза.
Что физически различается
Роллинговый затвор считывает матрицу построчно: верхняя строка кадра снята на несколько миллисекунд раньше нижней. Глобальный экспонирует и запоминает все пиксели одновременно.
Разница во времени между первой и последней строкой у бытовых сенсоров — от 5 до 30 мс. За это время аппарат, летящий 15 м/с, смещается на 8–45 см, а винт успевает провернуться на десятки градусов.
Отсюда три классических артефакта: наклон вертикалей при панорамировании, изгиб быстро движущихся объектов и «желе» при вибрации рамы.
Где разница критична, а где нет
В фотограмметрии роллинг — источник систематической ошибки: снимок снят не из одной точки, а «размазан» по траектории, и программа сшивки закладывает это искажение в модель. На маршрутной съёмке с высокой скоростью ошибка накапливается.
В FPV роллинг почти не мешает: человек смотрит на картинку в реальном времени, а не измеряет по ней координаты. Наклон вертикалей при резком развороте заметен, но на пилотирование не влияет.
В машинном зрении всё зависит от задачи: для распознавания объектов роллинга достаточно, для измерения скорости и оптического потока он вносит ошибку.
| Задача | Роллинг | Глобальный |
|---|---|---|
| Фотограмметрия и картография | систематическая ошибка модели | нужен |
| FPV и пилотирование | достаточно | избыточен |
| Съёмка видео с подвеса | достаточно при исправной виброразвязке | заметно чище |
| Машинное зрение, измерения | ошибка в оптическом потоке | нужен |
| Съёмка вращающихся частей | сильные искажения | нужен |
Чем платят за глобальный затвор
Глобальный затвор требует дополнительной ячейки памяти в каждом пикселе. Это уменьшает светочувствительную площадь, поэтому при равном размере матрицы глобальный сенсор шумит сильнее и хуже работает в темноте.
Второй счёт — цена и разрешение: линейка глобальных сенсоров уже, разрешения ниже, стоимость выше при том же формате.
Практический вывод простой. Если по кадру собираются измерять — берите глобальный. Если на кадр будут смотреть — роллинга хватит, а сэкономленные деньги лучше вложить в оптику и виброразвязку.
| Что сравниваем | Роллинг | Глобальный |
|---|---|---|
| Светочувствительность при равном формате | выше | ниже |
| Доступные разрешения | до 8К и выше | обычно до 5 Мп |
| Цена сенсора | ниже | выше в 2–4 раза |
| Искажения при движении | есть | нет |
| Работа с импульсной подсветкой | полосы на кадре | корректно |
Камеры и модули в каталоге
Позиции каталога, к которым относится всё сказанное выше.
Камерный модуль KT&C ACE-C320xUB: 1/3,2″ SONY STARVIS 1,27 МП, объектив 3,6 мм, CVBS
Камерный модуль KT&C ACE-C380xUB: 1/3,2″ SONY STARVIS 1,27 МП, объектив 3,6 мм, CVBS
Рядом по теме
- Аналоговый видеотракт против цифровогоЗадержка, дальность и деградация картинки — три величины, по которым эти тракты расходятся принципиально.
- 640×512 против 1280×1024: что даёт удвоение матрицыВопреки ожиданию, вдвое большая матрица не удваивает дальность. Она удваивает сектор.