Vlákno názorů k článku
Raspberry Pi Global Shutter Camera od Jenda - Vždy jsem myslel, že snímač má analogový registr,...

Vždy jsem myslel, že snímač má analogový registr, který najednou zmrazí náboj na všech pixelech a pak se třeba po řádcích vyčtou ze snímače. Někde moudřejší vysvětlí?

myslím, že je problém v tom tvém "zmrazí náboj na všech pixelech", to totiž vůbec tak jednoduše nelze. Snímací pixel hodnoty pořád přičítí dokud tam dopadá odpovídající světlo, nelze to zastavit a ani zmrazit, je to analogový proces, nasnímané hodnoty odečítám postupně digitálním konvertorem (ADC) a mění se mi v průběhu než je stihnu všechny přečíst (= rolling shutter); čtení z čipu je sice velice rychlé, ale pořád pomalejší než dopadající světlo, většinou se to čte po řádkách a i 20ns na řádek je vysoký čas.

Řešením je třeba během snímání čip zastínit, aby tam už žádné světlo nedopadlo, pak se ani nezmění nijak znatelně nasnímané hodnoty. To se třeba u foťáku řeší mechanickou závěrkou. Ta ale funguje dobře pouze na fotky a ne na video a zabere podstatně více místa.

Tenhle čip to dělá jinak, každý pixel má vlastní uložiště pro nasnímané hodnoty (analog to digital converter) a všechny pixely se čtou najednou a paralelně. To ale znamená spousty "drátků" navíc, které se musí někam vejít, někdo je musí napájet, no vidíme sami co to udělal s rozlišením u takhle malé kamery.

Boze, tolik nesmyslu. Pokud tomu nerozumite, tak bude lepsi mlcet. Kazdy pixel nema ADC !!

Co se na tom nezdá? Desítky nebo stovky milionů SAR ADC na jednom čipu, pohoda, ne? :-D

dobře, tak mě oprav nebo mlč. Však tam nikde přímo nepíšu, že tam má každý pixel ADC, ne? Dal jsem to jen do závorky, kam pak ty data míří. Můžeš popsat lépe jako funguje tenhle global shutter čip? Neznám ho, nepracuji s ním.

V čem jiném jsem uvedl nesmysl? Rád se nechám poučit, od toho je diskuze.

Tenhle čip to dělá jinak, každý pixel má vlastní uložiště pro nasnímané hodnoty (analog to digital converter) a všechny pixely se čtou najednou a paralelně. To ale znamená spousty "drátků" navíc, které se musí někam vejít, někdo je musí napájet, no vidíme sami co to udělal s rozlišením u takhle malé kamery.

Tohle je ta nesmirna blbost - pisete ze kazdy pixel ma uloziste (prevodnik) a vsechno se cte naraz. VELKY H... pane. Cte se to klasicky radek po radku.

A rozliseni odpovida cene. Na stole tu mam nekolik 120MPx GS snimacu.. takze ne ze to nejde, jen to nebude stat 50 dolacu.

Řešením je třeba během snímání čip zastínit, aby tam už žádné světlo nedopadlo, pak se ani nezmění nijak znatelně nasnímané hodnoty. To se třeba u foťáku řeší mechanickou závěrkou.
Záleží na typu závěrky. Lamelová trpí podobným neduhem.

Snimac (CMOS APS - active pixel sensor, coz jsou temer vsechny dnesni cmos snimace) funguje takto (zacnem s 3T - 3 tranzistorovou architekturou):

- zacatek expozice se jmenuje pixel reset, kdy se kondenzator v bunce (sensel, ne pixel) nabije na plny naboj (parametr snimace: FWC - full well charge)

- (pak logicky) nastava doba integrace, kdy se onen kondenzator vybiji proudem, ktery generuje fotodioda - ten je umerny osvetleni a celkovy pokles naboje je integralem prubehu osvetleni za danou dobu (expozicniho casu)

- konec expozice nastava v momente konverze konkretniho radku z analogu na digital (vetsina snimacu ma 1 prevodnik na sloupec, oznacovano: column parallel ADC). Tudiz kazdy radek je exponovan s malym casovym rozdilem - a z toho vyplyva efekt zkoseni obrazu v pripade svenkovani (na RS, rolling shutter snimaci), a jello-effect, pri pohybu nahoru/dolu kamerou (obraz se macka a roztahuje).

Proces integrace se deje nonstop v RS snimaci - neni to vubec riditelny/mas­kovatelny. V GS snimaci pomoci dalsiho tranzistoru lze zaridit, aby se vybijeni nedelo, ale to uz je 4T struktura. Vysledek je takovej, ze se reset provede na cele plose (to umi i nektere RS snimace, pro kombinovani s mechanickou zaverkou), a pak se odpoji ta fotodioda.. a zacnou se vycitavat radky. Prvni radek bude kvalitni, posledni radek bude vice zasumelej - protoze v kremiku dochazi k ruznym parazitnim jevum a tvori se sum kvuli nekonzistenci techto jevu.

Male ale dobre vylepseni je pak 5T-6T struktura, kdy lze exponovat jeden obraz a zaroven vycitavat predeslej.

Ale cim vice tranzistoru do bunky pridate, tim mensi bude misto na kondenzator a fotodiodu - a v pripade 3T struktury pro RS plati ze fotodioda je zaroven tim kondenzatorem - proto jsou tyhle snimace beznejsi a levnejsi a kvalitnejsi (mene sumive). Az tedy na ty jevy v dynamicke scene :)

10. 3. 2023, 13:59 editováno autorem komentáře