CMOS传感器的感光二极管不停地捕获入射光子并将其转换为电子存储在电荷阱中。控制部分可以将电荷阱中的电子读出和清零，但它不能停止曝光。
那么电子快门是如何实现的呢？
电子滚动快门
目前，大多数CMOS传感器采用滚动快门。对于任何一个像素，在曝光开始时，它将被清零，然后在曝光时间过后，它的信号值将被读出。由于数据是以串行方式读出的，因此清零/曝光/读出的顺序也只能逐行进行，通常是从上到下，与机械的焦平面快门非常相似。
与机械式焦平面快门一样，滚动快门对高速运动的物体也会产生明显的变形。而且由于滚动快门的扫描速度比机械式焦平面快门慢，变形会更加明显。例如，如果数据的读出速度是每秒20帧，那么图像顶部和底部的曝光先后差异将多达50毫秒。
为了弥补这个缺陷，数码相机中通常配合机械快门使用。在曝光开始时，整个图像传感器将被清零（目前的绝大多数传感器都具备快速清零功能，可以在几个时钟周期内完成整个传感器的清零），然后机械快门打开。曝光结束后，机械快门关闭，数据按顺序读出。
全局快门
全局快门的工作原理与滚动快门截然不同。每个像素都有一个采样保持单元。在指定时间达到后，采样保持单元将对数据进行采样，然后按顺序读出。这样虽然后读出的像素仍然在进行曝光，但存储在采样保持单元中的数据却并未改变。
全局快门的主要缺点在于它增加了每个像素的元件数量，从而降低了填充系数。因此，很难设计出高像素数的传感器。采样保持单元还引入了新的噪声源。
目前，只有Micron和Cypress生产具有全局快门的CMOS传感器，主要用于机器视觉和超高速摄影。目前，全局快门CMOS传感器的最高分辨率为400万像素。
总结
如果电子滚动快门的移动速度能够达到机械式焦平面快门的水平，那么就可以解除对机械快门的依赖。也就是说，必须提高数据的读出速度。
本文原创来源：电气TV网，欢迎收藏本网址，收藏不迷路哦！
添加新评论