卷帘快门与全局快门的区别
影响数字摄像机动态范围的因素
146现代电视技术2018.4动态范围指的是呈现所拍摄景物最暗部分到最亮部分的亮度范围，要完整地观看到原始景物的动态范围采集端、传输端、显示端的硬件水平需要保持一致。
当然再现真实景物动态范围难度很大，本文只讨论数字摄影机拍摄时影响动态范围的因素，可以说前端已经决定了最后所能呈现的动态范围的最大值。
动态范围 快门 光圈 增益 伽马摄影摄像的过程就是一个光信号采集转换成电信号记录的过程，与录音机记录声音是一个道理，同样存在数据采集、数据处理、数据记录的过程。
对胶片机等模拟拍摄来说，摄影的过程都是基于卤化银的光化学反应，它是按对数方式进行的，也就是说胶片颗粒对光线的反应和人眼感受器对光线的反应一样。
对摄像机等数字拍摄来说，摄影的过程是线性电路完成的，它是由许多的比特位来表现连续的模拟图像，如果不对线性电路做任何调整，那么数字影像能够展现的细节层次比起胶片将大大减少。
展现胶片的电影感，或者说能够更加接近人眼的感受曲线，有效扩大影像的动态范围（DR ），是广播电视行业使用非线性曲线的原因。
在数字电视领域，决定动态范围的环节有三个。
首先是图像传感器（CMOS/CCD ）光电转换时的动态范围，可以理解为模拟视频信号的信噪比（SNR ），即可记录的不失真最大信号和视频噪波的有效值之比；其次是模数转换（A/D ）时的动态范围，表现为数字采样的数据位，即采用8bit 、12bit 还是16bit 进行量化；最后是视频文件格式记录时的动态范围，可以通过记录比特数或改变增益、伽马等参数来实现不同的动态范围。
理论上若要达到更高的信噪比，则需要更多的量化比特数，即SNR 每增加6dB ，比特位需增加一位。
实际上三个环节均会对最终图像的动态范围产生影响，一般前两个环节由硬件决定，最后一个环节可由视频工程师修改参数来实现动态范围的调整。
数字摄像机的动态范围跟胶片时代的宽容度类似，目就必须要提到一个曝光值概念（EV ，Exposure Value ），指的是通过镜头直接抵达传感器的光通量，常使用曝光值来测量图像中包含的动态范围。
单反入门须知(快门、光圈、感光度)
1、快门快门是相机中的一个机械装置，大多设置于机身接近底片的位置（大型相机的快门则是设计在镜头中），藉由控制快门的开关速度，来决定底片接受光线的时间长短。
也就是说，在每一次拍摄时，光圈的大小控制了光线的进入量、快门的速度决定光线进入的时间长短，这快门是相机中的一个机械装置，大多设置于机身接近底片的位置（大型相机的快门则是设计在镜头中），藉由控制快门的开关速度，来决定底片接受光线的时间长短。
也就是说，在每一次拍摄时，光圈的大小控制了光线的进入量、快门的速度决定光线进入的时间长短，这样一次的动作便完成了我们所谓的「曝光」。
快门是镜头前阻挡光线进来的装置，一般而言快门的时间范围越大越好。
秒数低适合拍运动中的物体，某款相机就强调快门最快能到1/16000秒，可轻松抓住急速移动的目标。
不过当你要拍的是夜晚的车水马龙，快门时间就要拉长，常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍。
快门以「秒」作为单位，它有一定的数字格式，一般在像机上我们可以见到的快门单位有：B、1、2、4、8、15、30、60、125、250、500、1000、2000、4000、8000上面每一个数字单位都是分母，也就是说每一段快门分别是：1秒、1/2秒、1/4秒、1/8秒、1/15秒、1/30秒、1/60秒、1/125秒、1 /250秒（以下依此列推）等等。
一般中阶的单眼相机快门做到1/4000秒，高阶的专业相机则可以到1/8000秒。
B指的是慢快门Bulb，B快门的开关时间由操作者自行控制，我们可以藉由快门按钮或是快门线，来决定整个曝光的时间。
我们可以注意到每一个快门之间数值的差距都是两倍，例如1 /30是1/60的两倍、1/1000是1/2000的两倍，这个跟光圈值的级数差距计算都是一样的。
与光圈相同，每一段快门之间的差距也被之为一级、一格或是一档。
光圈级数跟快门级数的进光量其实是相同的，也就是说光圈之间相差一级的进光量，其实就等于快门之间相差一级的进光量，这个观念在计算曝光时很重要，我们会在下一个章节跟大家讲解。
光圈，快门，ISO之“快门”基础知识
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快门：快门是摄像器材中用来控制光线照射感光元件时间的装置。
顾名思义快门就象一扇门，这扇门打开的时间长，进光量就多，打开的时间短，进光量就少。
快门种类：快门分机械快门和电子快门，其中机械快门有很多划分，使用最多的是镜间快门和焦平面快门两种。
1.机械快门机械快门是用机械弹簧或是电子、电磁手段，控制几片叶片的开闭(镜间快门)，或是两层帘幕像舞台“拉幕”一样左右或上下以一定宽度的缝隙“划过”成像像场窗口(焦平面快门)。
这种让窗口获得指定时间长短的“见光机会”就是通常的机械快门概念其中镜间快门主要用于旁轴相机和双反相机上，焦平面快门主要用于单反相机上。
这两种快门各有优缺点镜间快门震动小，可全程闪光同步，但是最高速度受制于快门机械机构运动极限不能做的很高，一般也就1/250秒，最高1/1000秒。
焦平面快门只要控制扫过胶片的窄缝宽度就可以控制每个像素点暴露在光线中的时间，但是整个画面的所有像素不是同时曝光的，所以照极高速运动的物体会有拉伸变形，闪光同步时间也有局限，高速快门使用闪光灯会照出黑色区域。
2. 电子快门电子快门它实际上并没有看的见，摸的着的“门”，而是利用了CCD感光系统不通电不工作的原理，在CCD不通电的情况下，尽管像场窗口仍然“大敞开”，但是并不能产生图像。
如果在按下快门钮时，使用电子时间电路，使CCD只工作“一个指定的时间长短”，就也能获得像有快门“瞬间打开”一样的效果。
所以电子快门数码相机在按下快门时是“无声”的。
不过为了满足影友的“心理需求”，有的相机可以设定一个“电子发声”：模拟出一个“咔嚓”声来让你“过过瘾”。
与相机机身相关的一些概念
与相机机身相关的一些概念快门：按快门的安装位置区分 ,快门可分为：镜间快门：又称叶片快门或中心快门。
焦平面快门：也叫帘幕快门。
镜间快门由一系列薄钢叶片组成 ,它安置在镜头单元之间 ,借助快门释放按钮触发弹簧 ,使快门叶片在曝光瞬间按摄影者选择的时段迅速开启闭合〔做曝光〕。
由于快门叶片需做往复运动 ,故最高快门速度不太高 ,一般不超过1/500秒。
玛米亚RB67等相机都使用镜间快门 ,这类相机的每个镜头内都有快门。
焦平面快门安装在胶卷或影像传感器前方。
早期帘幕快门采用纺织品 ,在其外表上涂布橡胶 ,因而称为帘幕。
帘幕快门原为横走式 ,利用两片帘幕的缝隙大小来控制曝光时间长短。
后改为纵走式 ,采用多个薄片做上下运动以控制曝光时间。
目前焦平面快门速度很高 ,最高速度到达1/16000秒。
由于需做高速运动故对材料要求很高 ,目前多采用高强度的高级工程塑料或钛合金之类优质轻型合金制作。
从快门工作原理区分 ,可分为：机械快门电子快门快门中几个特殊用途的快门方式：B快门：当快门纽按下时 ,即开启快门 ,直到放开快门钮 ,才将快门关闭 ,这种快门称作B快门。
T快门：与B快门功能一样 ,只是于第二次按下快门纽才将快门关闭 ,较常见于传统机械式单眼相机 ,目前大部份相机己无此装备。
X快门：通常是指闪光灯同步开启的快门速度取景器：按照?美国纽约摄影学院摄影教材?的分类(P85) ,可分为五类：光学取景器单镜头反光取景器双镜头反光取景器毛玻璃机背电子视频取景器然而按照现在比拟通用的取景方式有三种：光学取景器TTL光学取景器电子取景器光学取景器：又称旁轴平视取景器 ,常安装在镜头的斜上方或是正上方。
很显然,取景器的中心轴线与镜头的中心轴线是平行的、不重合的,这种“不同轴〞导致了取景器内显示的取景范围与镜头的实际拍摄范围可能是不一致的(视差),即所见并不一定就是所得。
拍摄远距离景物时,这种误差较小可以忽略不计;如果拍摄距离较近时,就不能对这种视差置之不理了,拍摄距离越近,取景视差就越大。
工业相机的曝光、曝光时间、快门、增益
⼯业相机的曝光、曝光时间、快门、增益这⼏个概念在⽹上资料⽐较少，讲得都⽐较模糊。
勇哥先上⼀张图，后⾯再介绍具体的概念。
什么是曝光？尽管摄影⾃诞⽣以来，⽆数⼈都在探索相机这个⼯具究竟能发挥那些作⽤。
但⼀个最基本的作⽤，就是把我们眼睛看到的通过摄影来记录下来。
我们的⼈眼其实和拥有测光系统的照相机有着类似的⼯作机制，先对光线的强度进⾏测定，再计算出合适的曝光参数进⾏曝光。
⼀个证明就是我们如果在中午看完电影从电影院出来，我们会本能的感觉到外⾯的光线⾮常刺眼，但只要稍微闭⼀下眼，就⽴刻适应了。
也就是说，我们的眼睛在光线强度突然发⽣巨⼤变化的时候，也是需要⼀些时间去“调整曝光参数”的。
如果把我们的视觉系统⽐做照相机的话，⼤家都应该能理解，我们瞳孔其实就起到了照相机镜头光圈类似的作⽤，我们的科学家已经证明了我们的瞳孔在看东西的时候⼀直在运动着的，会根据眼睛所注意到的物体的亮度，放⼤收缩。
这个视野范围约37度到38度，那么如果把我们的视觉系统⽐做照相机的话，那么这就是⼀台带测光的⾃动档照相机。
好，有了以上的理论基础，我们来解释⼀个问题：在逆光情况下为什么我们眼睛看的⼈或者物都是正常亮度，可是相机咔嚓⼀下就⿊了呢？原因有以下⼏个⽅⾯，第⼀，基于前⾯对眼睛的阐述，我们之所以看到很正常，其实我们的眼睛在注意看东西的时候，实际上只有37到38度左右的有效视野范围，⽐如⼤太阳下的⼈，你看⼈脸，实际上天空你并没注意到，但是你看到天空的时候，你眼睛实际上注意⼒有调整到了天空，等于⼜针对了天空进⾏“测光”，如果⼈和太阳光⽐过强，你的眼睛抬头的时候，实际上也是要本能的眯起来的。
这就是我们视觉系统在“调整曝光参数”的证明。
但即便如此，相机完成这些转换要⽐我们的视觉系统慢的多，⽽且必须⼀张⼀张的拍。
也许有同学会问，好像不对啊，37度38度范围如果离开的够远，那么我们眼睛的有效范围也很⼤，肯定可以同时注意到⼈和天空了。
那么这就是第⼆个原因，我们⼈眼可以接受的最亮的光强和最暗的光强⽐——也就是“宽容度”的概念（关于“宽容度”可以点击查看我的另外⼀篇专栏⽂章：产品测试|关于华为P9照相功能宽容度测试 - 知乎专栏，）约为50000倍，换算为光圈的档数约15.6档的光圈，也就是2的15.6次⽅。
MT9V032总转风摄像头
MT9V032总转风摄像头一、前言：总转风摄像头是一款基于MT9V032芯片设计的传感器模块，是逐飞科技独家研发的一款高性能，在恩智浦竞赛市面上性能最优，最适合高速情况下的图像采集的全局快门摄像头。
二、优点介绍：优点一：全局快门总转风采用的是MT9V032芯片，CMOS全局快门(Global Shutter)。
全局快门是指在曝光前整个图像重置，像素可在曝光时间积累电荷；曝光结束后，每个像素积累的电荷同时传送到屏蔽光(对光不敏感)的存储区域；然后信号从此区域读出。
因为所有像素同时重置，曝光积分同样的间隔，同时传输到光屏蔽存储区域，故对移动物体来说没有形变。
以下是全局快门、普通人眼观察、卷帘快门(OV7725鹰眼属于这类)三种拍摄高速旋转的易拉罐的对比图。
可以很明显的发现，全局快门的性能是优越的，即使物体处于高速运动状态，但是依然能保持没有失真，所以非常适合高速运动的智能车。
优点二：高动态性能高动态范围(HDR)图像为我们呈现了一个充满无限可能的世界，因为它们能够表示现实世界的全部可视动态范围。
由于可以在HDR图像中按比例表示和存储真实场景中的所有亮度值，因此调整HDR图像的曝光度的方式与在真实环境中拍摄场景时调整曝光度的方式类似。
HDR是目前追求画面逼真度最新最先进的手段。
优点三：FPS可调FPS(图像帧率)在软件中可以调节，总转风摄像头可以在50帧、60帧、75帧、100帧、150帧中切换，图像都可以保持稳定。
优点四：可以进行自动曝光(自动曝光开启时)总转风摄像头具有自动曝光功能，当环境变亮时，摄像头会自动减少曝光时间。
当环境变暗时，摄像头会自动增加曝光时间。
因此这款摄像头可以适应不同环境。
优点五：曝光时间随时可调(自动曝光关闭时)当摄像头采集到图像较亮(曝光过度)时，可以通过程序去调节曝光时间，使图像不那么亮，并且改变曝光时间不需要重新复位摄像头。
优点六：用户不需要自己写驱动程序由于总转风内部集成了驱动配置芯片，所以用户不需要自己写摄像头驱动程序，使用难度大大降低。
图像传感器的光电参数及选择标准-长光辰芯光电
图像传感器的光电参数及选择标准-长光⾠芯光电图像传感器的光电参数及选择标准导语：图像传感器可将光信号转化为电信号，其光电参数直接决定了成像质量，是所有成像设备中的核⼼关键器件。
图像传感器分为CCD器件和CMOS器件。
CMOS图像传感器在帧频、集成度、可靠性、功耗和成本等⽅⾯优势明显。
随着CMOS技术的不断进步，CMOS图像传感器的成像性能已接近或超越CCD器件，在⾼端⼯业、医疗、和科研应⽤中逐步取代CCD，成为主流图像传感技术。
⽆论是CMOS或CCD图像传感器，其光电参数都可依据业界成熟的EMVA1288标准进⾏评价。
本⽂将详细阐述图像传感器光电参数的含义，以便为国内成像设备商提供器件选型的标准。
⼀、图像传感器的主要光电参数CMOS 和CCD图像传感器的性能指标可分为光学指标和电学指标，⽽其成像质量主要取决于以下光学指标：●分辨率及像元尺⼨（Resolution and Pixel size）●快门类型（Shutter Type）●量⼦效率（Quantum Efficiency, QE）●灵敏度（Sensitivity）●暗噪声（Dark Noise）●满阱容量（Full Well Capacity, FWC）●动态范围（Dynamic Range, DR）●暗电流（Dark Current, DC）除上述光学指标外，图像传感器的电学指标，如帧频、功耗、输出格式及数据率也是设计成像系统时需要考虑的重要指标。
1)分辨率及像元尺⼨图像传感器的感光区是由多个像元排列的⼀维或⼆维矩阵，其中像元（或像素）为单个感光单元。
图像传感器的分辨率通常由该矩阵的横纵⽅向的像元数表⽰，如1920 x 1080，或由其乘积表⽰，如2百万分辨率(2MP)。
像元尺⼨为每个像元的物理尺⼨，即相邻像元中⼼的间距。
像元尺⼨越⼤，能收集到的光⼦数越多，芯⽚灵敏度越⾼，意味着在同样的光照条件下和曝光时间内，芯⽚能收集到的有效信号越多。
工业相机外触发、闪光灯信号控制说明
触发使用说明书文件版本：V1.2目录1 什么是触发 (3)2 如何产生一个触发信号 (3)2.1软件触发 (3)2 .2 硬件触发 (4)3 硬件触发（外触发） (5)3 .1 触发模式 (5)3 .2 快门模式 (6)3 .3 触发延时 (7)3 .4 消除触发信号抖动 (7)4 闪光灯同步模式 (8)4 .1 自动 (8)4 .2 半自动 (8)5 触发及GPIO原理与接线 (9)5 .1 原理示意图 (9)5 .2 接线参考图 (10)6 外触发线序定义 (11)6.1 四芯航空头线序定义(UB系列) (11)6.2 十二芯航空头线序定义（UB系列） (12)6.3 六芯航空头线序定义（UBS和SUB系列） (13)6.4 六芯航空头线序定义（GE系列） (14)1 什么是触发相机支持二种输出模式，即连续和触发模式，触发是一种被动模式，在触发模式下，相机进入准备状态，当触发信号产生后，相机立即开始曝光，然后输出图像，触发一般用在对实时性要求较高的场合，比如抓拍高速运动的物体。
2 如何产生一个触发信号在触发模式下，触发信号是启动相机曝光的唯一条件，触发信号可以由软件产生，也可以由外部硬件（机械开关/电子传感器）产生。
我们称这两种方法为软件触发和硬件触发。
2.1软件触发在SDK中，有专门的接口用于产生软件触发信号，还可以设置一次触发的帧数，下图是在Demo中使用触发的示例2 .2 硬件触发相机上有航空头连接器，用于连接外部开关和闪光灯，典型的外触发应用如下图所示：有关外触发和闪光灯的编程例子，请参考相机软件安装目录下DEMO/TriggerAndStrobe例程。
3 硬件触发（外触发）3 .1 触发模式●边沿触发模式。
可在界面上选择上边沿或者下边沿为触发条件。
当触发端子上，收到有效触发信号后，相机开始采集一帧图像，并传输到主机。
每个有效沿对应一次触发，只输出一帧图像。
在上一帧图像采集未结束前，重复的触发信号将被忽略。
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卷帘快门与全局快门的区别
图解：卷帘快门(Rolling shutter)与全局快门(global shutter)的区别
什么是shutter？
快门是照相机用来控制感光片有效曝光时间的机构。
是照相机的一个重要组成部分，它的结构、形式及功能是衡量照相机档次的一个重要因素。
一般而言快门的时间范围越大越好。
秒数低适合拍运动中的物体，某款相机就强调快门最快能到1/16000秒，可轻松抓住急速移动的目标。
不过当你要拍的是夜晚的车水马龙，快门时间就要拉长，常见照片中丝绢般的水流效果也要用慢速快门才能拍出来。
Global shutter 曝光时间更短，但会增加RMS 读出噪点；
对于相机厂家，Rolling shutter可以达到更高的帧速，但当曝光不当或物体移动较快时，会出现部分曝光(partial exposure)、斜坡图形(skew)、晃动(wobble) 等现象。
曝光时间短的应用（如<500μs）适合Global shutter，曝光时间长（如大于500μs）时，选择rolling shutter 可以有更低的噪声和帧速。
什么是global shutter？
通过整幅场景在同一时间曝光实现的。
Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光。
即在曝光开始的时候，Sensor开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断。
然后Sensor值读出即为一幅照片。
CCD 就是Global shutter工作方式。
所有像元同时曝光。
什么是rolling shutter？
与Global shutter不同，它是通过Sensor逐行曝光的方式实现的。
在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。
当然，所有的动作在极短的时间内完成。
不同行像元的曝光时间不同。
局部曝光现象(partial exposure)
斜坡现象（skew）
果冻效应（wobble）
晃动的原理与斜坡相同，只是更为复杂，往往与相机的不稳定有关。
如果被拍摄物体相对于相机高速运动时。
用Global shutter方式拍摄，假如曝光时间过长，照片会产生像糊现象。
而用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”、“摇摆不定”或“部分曝光”等任一种情况。
这种Rolling shutter方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应。