Neue Raspberry Pi-Kamera mit Global Shutter

Raspberry Pi hat gerade ein neues Kameramodul im hochwertigen Kameraformat vorgestellt. Für die gleichen 50 US-Dollar, die Sie für die HQ-Kamera bezahlen würden, erhalten Sie etwa achtmal weniger Pixel. Aber dies ist eine Global-Shutter-Kamera, und wenn Sie einen Global-Shutter benötigen, gibt es einfach keinen Ersatz. Dies ist ein großes Problem für das Raspberry Pi-Ökosystem.

Mondial gegen Rolling

Die meisten Kameras verwenden heute CMOS-Sensoren im Rolling-Shutter-Modus. Das heißt, der Sensor beginnt in der oberen linken Ecke und arbeitet sich nach oben, liest die Belichtungswerte aus jeder Zeile aus, bevor er sich nach unten zur nächsten Zeile bewegt und dann wieder oben beginnt. Der Vorteil ist ein einfacheres CMOS-Design, aber der Nachteil ist, dass keines der Pixel gleichzeitig belichtet oder gelesen wird.

Vergleichen Sie dies mit einem Global Shutter, bei dem alle CMOS-Pixel belichtet werden, dann werden ihre Werte gespeichert, bis sie alle gelesen sind. Dies ist ein viel komplizierteres Gerät, da jede Zelle im Wesentlichen eine Abtast- und Halteschaltung benötigt, was die geringere Pixeldichte erklärt. Aber das Ergebnis ist, dass das Bild tatsächlich eine Momentaufnahme ist, und wenn sich etwas in Ihrer Szene schnell bewegt, ist es wichtig.

Wer braucht also einen Global Shutter? Zunächst einmal ist es ein Muss für die Bildverarbeitung. Die Kombination aus sich bewegenden Motiven und Rollläden verzerrt die Form von allem, was im Blickfeld ist, und wenn Sie versuchen, seine Größe abzuschätzen oder sogar seinen korrekten Umriss zu bestimmen, müssen Sie es mit einem Global Shutter aufnehmen. Quad-Fahrer kennen die Kehrseite des Rolling Shutters – den „Wackelpudding-Effekt“ (YouTube-Video-Link). Bei Quads ist es nicht die Szene, sondern die Kamera, die schnell vibriert, wodurch selbst statische Szenen wie dieser schreckliche alte Klischee-Traumsequenzeffekt zu wackeln scheinen. Nicht gut.

Oder stellen Sie sich vor, Sie fotografieren Blitze oder andere kurzlebige Ereignisse und möchten dies vielleicht zeitlich festlegen. Bei einem Global Shutter ist ein Bild dunkel und ein anderes hell. Bei einem Rollladen haben Sie fast garantiert halb gefüllte Rahmen an jedem Ende.

Hier habe ich die klassische Demo veröffentlicht: einen sich drehenden Propeller. Schauen Sie sich die seltsamen Formen an, die aus der Rolling-Shutter-Kamera kommen! Alle Bilder sind ein wenig verschwommen, da sich das Dia während der Belichtung schnell bewegte; Wenn Sie Unschärfe reduzieren müssen, würden mehr Licht und kürzere Belichtungszeiten helfen. Aber wenn du die Banane entfalten willst, kann dich nur ein Global Shutter retten.

Globaler Verschluss