머신비전 카메라 Rolling Shutter(롤링 셔터)와 Global Reset(글로벌 리셋)과 Global Shutter(글로벌 셔터)의 차이는?


Rolling Shutter(롤링 셔터)와 Global Reset(글로벌 리셋)과 Global Shutter(글로벌 셔터)의 차이는?

안녕하세요.? 와이씨 파크 입니다.
롤링 셔터, 글로벌 리셋, 글로벌 셔터, 이 세 가지에 대해 알아보겠습니다.
자세히 알아보지 않고 간단하게 설명 드리도록 하겠습니다.

센서의 아주 깊숙한 성능까지는 비교하지 않고 각 센서의 동작 방식과, 이미지 차이에 대해서만 알아보겠습니다.
글로벌 셔터는 많이 들어봤어도 글로벌 리셋은 많이 들어보지 못했을 수도 있습니다. 아래는 세가지 셔터 방식의 이미지 예시입니다. 

달리는 차에서 전봇대를 촬영한다면?

Rolling Shutter(롤링 셔터) 과 Global Reset(글로벌 리셋) 과 Global Shutter(글로벌 셔터)의 이미지 차이

롤링 셔터 센서에 대부분 글로벌 리셋 기능이 들어 있습니다. 

빠르게 지나가거나 회전하는 물체가 왜곡되는 것을 방지하기 위해 글로벌 셔터처럼 찍을 수 있도록 롤링 셔터 센서를 이용하여 왜곡없이 사용하는 방식입니다.

롤링셔터, 글로벌리셋, 글로벌 셔터의 비교는 아래에서 더 자세히 알아보도록 하겠습니다. 

그럼 먼저 Rolling Shutter(롤링 셔터) 와 Global Reset(글로벌 리셋) Global Shutter(글로벌 셔터)이미지 처리 순서를 보시죠.

Rolling Shutter(롤링 셔터)와  Global Reset(글로벌 리셋)과  Global Shutter(글로벌 셔터)의  이미지 처리 순서

Rolling Shutter(롤링 셔터)는 라인별 순차적으로 촬영하기 때문에 움직이는 물체를 촬영할 때 직선이 휘어있거나 진동 있을 때 지렁이처럼 휘어버리기 때문에 회전 물체와 움직이는 물체를 촬영하기에는 부적합합니다.

Global Reset(글로벌 리셋)Rolling Shutter(롤링 셔터) 센서의 추가 기능으로 왜곡 없는 이미지를 촬영할 수 있지만 노출 중간에 전자식 스트로브를 발생해 센서의 빛을 받기 시작하는 시간은 동일하지만 노출이 끝나는 시점이 달라 이미지의 상하 기준 밝기 편차가 생깁니다. 

Global Shutter(글로벌 셔터)는 노출 시간과 끝이 동일하기 때문에 왜곡도 없고 동일한 밝기의 빛을 가져올 수 있습니다. 

글로벌 셔터와 롤링셔터의 비교 이미지

<그림 3> Global Shutter (이미지 출처: Lucid vision lab)

 

이미지로 보시니 느낌이 확 오시죠?

<그림 4> Rolling shutter(이미지 출처: Lucid Vision Lab)

Rolling Shutter(롤링 셔터)가 절대적으로 안 좋아 보이지만 센서 가격이 저렴합니다. 

지금의 스마트폰, 자동차 블랙박스, 심지어 고가의 DSLR까지 Rolling Shutter(롤링 셔터)입니다.
비 오는 날 블랙박스 영상 보시면 와이퍼가 휘어져 있는 것을 보실 수 있습니다.
DSLR 같은 경우 Global Reset(글로벌 리셋) 기능을 사용하는데요.

상하 밝기 편차를 없애는 방법이 있습니다.
조건은 빛을 순간적으로 받는 것인데요.

1. 암실에서 스트로브 조명을 사용한다.
2. 조리개를 짧게 순간적으로 열었다 닫는다.

머신 비전 카메라의 대부분 Rolling Shutter(롤링 셔터) 카메라는 Global Reset(글로벌 리셋) 기능을 지원하니 조건 맞춰서 사용하시면 저렴한 롤링 셔터 카메라를 글로벌 셔터로 사용하실 수 있습니다. 

간단하게 서로 대비하여 비교한 특장점을 표로 보시면서 이번 포스팅은 마치겠습니다.

  움직이는 물체 이미지 센서 가격 최소 노출시간 프레임
Global Shutter(글로벌 셔터) 좋음  비쌈  짧음 빠름
Rolling Shutter(롤링 셔터) 나쁨 느림

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