Nova câmera Raspberry Pi com obturador global

O Raspberry Pi acaba de apresentar um novo módulo de câmera no formato de câmera de alta qualidade. Pelo mesmo preço de $ 50 que você pagaria pela câmera HQ, você obtém aproximadamente oito vezes menos pixels. Mas esta é uma câmera com obturador global e, se você precisar de um obturador global, não há substituto. Isso é muito importante para o ecossistema Raspberry Pi.

A maioria das câmeras hoje em dia usa sensores CMOS no modo de obturador contínuo. Isso significa que o sensor começa no canto superior esquerdo e rastreia, lendo os valores de exposição de cada linha antes de passar para a próxima linha e, em seguida, começar no topo novamente. O benefício é o design CMOS mais simples, mas a desvantagem é que nenhum dos pixels é exposto ou lido no mesmo instante.

Compare isso com um obturador global, onde todos os pixels CMOS são expostos e seus valores armazenados até que todos sejam lidos. Este é um dispositivo muito mais complicado, porque cada célula precisa essencialmente de circuitos de amostragem e retenção, e isso explica a menor densidade de pixels. Mas o resultado é que a imagem é, na verdade, um instantâneo no tempo, e se algo em sua cena estiver se movendo rapidamente, isso importa.

Então, quem precisa de um obturador global? Em primeiro lugar, é uma obrigação para a visão de máquina. A combinação de objetos em movimento e persianas rolantes distorce a forma de tudo o que está à vista e, se você estiver tentando medir seu tamanho ou mesmo determinar seu contorno correto, precisará filmar com um obturador global. Os pilotos do Quad conhecerão o outro lado da moeda do obturador - o "efeito gelatina" (link de vídeo do YouTube). Em quads, não é a cena, mas a câmera que está vibrando rapidamente, e isso faz com que até as cenas estáticas pareçam oscilar como aquele horrível e velho clichê efeito de sequência de sonhos. Nada de bom.

Ou imagine que você está tirando fotos de relâmpagos ou outros eventos de curta duração e talvez queira cronometrá-los. Com um obturador global, um quadro ficará escuro e outro claro. Com uma persiana rolante, é quase garantido que você terá quadros meio preenchidos em cada extremidade.

Aqui, retirei a demonstração clássica: uma hélice giratória. Dê uma olhada nas formas estranhas que saem da câmera do obturador! Todas as imagens estão um pouco desfocadas porque a lâmina estava se movendo rapidamente durante a exposição; se você precisar reduzir o desfoque, mais luz e tempos de exposição mais curtos ajudariam. Mas se você quiser dobrar a banana, apenas uma persiana global pode salvá-lo.

Da mesma forma, confira as demonstrações em vídeo. Conforme eu aumento e diminuo a velocidade da hélice, você pode obter vislumbres da forma alias com as taxas de quadros das câmeras. Com a persiana global, você obtém bons trevos, mas com a persiana rolante, você obtém foices e até lâminas fantasmas desconectadas. Trippy.

Para saber mais sobre os efeitos do obturador, confira este vídeo.

Se você tem $ 50 queimando um buraco no bolso e precisa de um sensor de câmera para o seu Pi, o que você ganha? No lado profissional, a câmera com obturador global possui um obturador global – isso é bastante óbvio. Ele também tem sensibilidade à luz razoavelmente boa, pode gravar 1440 x 1080 pixels a 60 quadros por segundo no modo de vídeo, e cada um desses quadros é um instantâneo real no tempo. O grande contra é que a resolução é muito menor em relação à câmera HQ com obturador rolante. Mas para visão computacional e muitos outros aplicativos não artísticos, 1080p é suficiente. Honestamente, se você estiver executando o CV em um Raspberry Pi, a contagem reduzida de pixels provavelmente é uma bênção.

Como a câmera HQ, esta câmera possui um sensor maior do que as câmeras Raspberry Pi mais baratas, mas você precisa (ou consegue) fornecer sua própria lente. As câmeras HQ e de obturador global têm montagens C e CS, o que significa que você pode aparafusar qualquer lente CCTV ou até mesmo imprimir em 3D um adaptador para conectá-las a qualquer coisa, desde um microscópio a um telescópio. Às vezes você quer uma câmera, outras vezes você quer apenas o sensor. Aqui, você está apenas recebendo o sensor e um tripé. Considere o preço de uma lente em seu orçamento se quiser uma câmera.