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기술

글로벌 셔터

글로벌 셔터기술
영문명
Global shutter
시간적 특징
전체 화소의 동시 노출
비교 방식
롤링 셔터
주요 활용
고속 대상과 산업용 영상 검사
글로벌 셔터는 영상 센서 전체의 화소가 같은 노출 구간을 기록하도록 하는 방식이다. 행마다 서로 다른 시점을 담는 롤링 셔터와 달리 빠르게 움직이는 대상의 형상을 같은 시간 기준으로 포착하는 데 유리하다.

동시에 찍는다는 의미

전체 화소의 노출 시점을 맞추면 프레임 위쪽과 아래쪽이 서로 다른 순간의 대상 위치를 기록하는 문제를 줄일 수 있다. 빠르게 움직이는 글자나 부품의 윤곽을 판독할 때 유용하다. 동시 노출은 모든 출력 데이터가 외부 장치에 한 순간에 전달된다는 의미와는 다르다.

노출과 출력의 분리

센서는 빛을 받아 신호로 바꾼 뒤 이를 보관하고 읽어 내는 과정을 거친다. 같은 노출 구간의 정보를 확보한 다음 출력하더라도 각 데이터의 전달에는 시간이 걸릴 수 있다. 따라서 노출 방식과 전송 속도, 프레임률은 따로 확인해야 한다.

번짐까지 없애는 것은 아니다

전체 화소의 시점을 맞추어도 노출 중 대상이 이동하면 움직임 번짐은 남을 수 있다. 예를 들어 노출 시간 동안 대상이 여러 화소 거리만큼 움직이면 같은 시간 구간에 그 이동이 누적된다. 형상 왜곡을 줄이는 것과 순간적으로 멈춘 듯한 영상을 만드는 것은 별개의 조건이다.

조명과의 동기화

산업용 검사는 짧은 섬광 조명과 카메라 노출을 맞추어 대상을 읽기도 한다. 전체 화소의 노출 구간이 공통이면 조명 시점을 맞추기 수월하다. 실제 장치의 성능은 셔터 방식만으로 정해지지 않으며 감도와 잡음, 신호 처리 구조도 함께 영향을 준다.

관련 문서

롤링 셔터 / 읽기 잡음 / 광자 샷 잡음 / 반도체 / 광다이오드 / 측정 / 프레임률 / 영상 센서