全局曝光 & 卷帘曝光（工业相机）

工业相机常用两种曝光方式：全局曝光、卷帘曝光。

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• 传统CCD 相机几乎都是全局曝光。

• CMOS 相机则同时支持全局曝光和卷帘曝光两种。

一、全局曝光（Global Shutter）

整个传感器所有像素同时开始曝光、同时结束曝光。

• 曝光开始：全像素同时开始收集光线。

• 曝光结束：全像素同时停止收集，再统一读出。

特点：

• 曝光时间由电子 / 机械快门统一控制，所有像素曝光时间一致。

• 拍摄高速运动物体时，画面不会变形，无果冻效应。

• 曝光时间可做到很短，瞬间 “冻结” 运动，避免运动模糊。

二、卷帘曝光（Rolling Shutter）

传感器逐行依次曝光，从上到下逐行开始、逐行结束。不同行的像素曝光时刻不同、曝光窗口有时间差。

特点：

• 曝光时长由 “卷帘开口大小 + 卷帘移动速度” 决定。

• 成本更低、读出结构更简单。

• 拍摄高速运动物体或相机晃动时，会出现果冻效应：

• 画面倾斜、摇摆、分段曝光、上下错位。

三、核心区别总结

1. 曝光方式

• 全局曝光：全行同时曝光。

• 卷帘曝光：逐行依次曝光。

2. 运动拍摄效果

• 全局曝光：适合高速运动，无果冻、无变形。

• 卷帘曝光：运动物体易出现果冻效应、拖影、倾斜。

3. 适用场景

• 全局曝光：高速运动、机器视觉、精密检测。

• 卷帘曝光：静态 / 慢速场景、普通监控、成本敏感场景。

四、优缺点总结

全局曝光

✅ 优点：

• 全像素同步曝光，无果冻效应。

• 适合拍摄高速运动物体，画面清晰无变形。

❌ 缺点：

• 电路结构更复杂，成本更高。

• 像素尺寸、分辨率设计受一定限制。

卷帘曝光

✅ 优点：

• 结构简单，成本低。

• 分辨率、功耗更容易优化。

❌ 缺点：

• 逐行曝光存在时间差，高速运动易产生果冻效应。

• 不适合高精度、高速运动的工业检测场景。