
如果你在高速行驶的汽车上拍过窗外的风景,就会发现不论是路灯或者树,都变『斜』了。
这种现象被称之为果冻效应,你可以晃动一个果冻试试看,效果十分类似。
原因在于,目前的感光元件大多采用的是卷帘快门,顺便说一句,果冻效应的英文是Rolling shutter effect,而不是Jelly effect。
在解释卷帘快门之前,我们先来复习下,图像传感器的作用-光电转换。
因此就诞生了两种快门方式:
全局快门:同一时间,所有像素接受光源,然后再转换成电子信号;
卷帘快门:类似于隔行扫描的方式来读取。接收一行,转换一行。
使用卷帘快门时,读取方向由上到下,同时你的相机(汽车)也在快速地从右向左运动。自然就会产生这样的效果。
你还可以把这种过程理解为逐行扫描。
所以说,一张画面中的像素,其实并不是在同一时间内被记录下来的,一行像素和下一行像素之间,其实是有一定的时间差的,有时间差自然就会产生物理上的位移,表现在画面上就是果冻效应。
那既然如此,为啥不用全局快门呢?
是因为卷帘快门可以获得更好的帧速率。
举一个不恰当的例子,你现在要运送10000块砖到工地盖房子,但是你的车每天只能拉1000块,目前有两个方案:
哪种效率更高呢?答案是很明显的。
还有一个原因就是,全局快门很难做到高像素,因为像素增加,意味着需要处理的数据量也变大,对于功耗,处理器速度,成本都提出了要求。
还是上边那个例子,能一次拉10000块砖的车即使能造出来,肯定也要比能1000块的贵得多,而且更加费油。成本上不划算呐。
一般来说,CCD多采用全局快门,CMOS多采用卷帘快门,CCD也因为帧速率和像素的问题,而慢慢被CMOS淘汰掉了。
不过目前也有一些采用全局快门的CMOS面世,比如索尼的 Pregius S传感器。
不过价格更高就是了。
除了传感器之外,也可以通过提升传感器的读取速度来减轻果冻效应。
