相機曝光時間與運動物體拖影關系


1. 基本原理

曝光時間內物體運動的距離對應到工業相機傳感器不應超過一個像素的邊長尺寸。所以物體的運動速度v、曝光時間t、光學放大倍率M、像素尺寸e滿足:vtM<e。另外相機建議選擇全局快門的,卷簾快門又會存在果凍效應。

2. 工程實踐

  • 假設客戶拍照的視野范圍寬度為W 米;
  • 假設客戶拍照物體的運動速度為X 米/秒;
  • 假定相機曝光的最小時間為 Y 微秒;
  • 在相機最小曝光時間內,拍照物體移動的距離S = Y 乘以 X ,單位為微米
  • 假定相對於整個視野移動的百分比為Z,Z = S 除以 (W 乘以 1000000)
  • 假定相機一行的像素個數為 A ,只需要滿足 Z < (1/A) 就能無拖影。

具體例子說明,假設視野范圍為2米,運動速度為1米每秒,最小曝光時間為30微秒,那么一次曝光移動的距離就是30X1=30 微米。
相當於視野的百分比Z=30/(2X1000000)=0.000015,假設相機一行像素A為1280個,那么1/1280=0.00078125, 滿足了Z<(1/A)的規律,因此這個條件下,拍照是沒有拖影的。


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