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以往的CMOS传感器则会因为采用滚动式快门(rolling shutter),对高速移动的对象拍摄时,会产生不好的果冻效应(Jello Effect)。这是因为CMOS感光组件在记录光电信号时需要逐行扫描,形式是由左至右、从上至下逐点来记录影像,感觉有点像放下窗帘。因此在读取第一行信号跟最后一行信号之间,必存有时间差,当拍摄快速移动的场景时,会因为时间差的问题,令影像倾斜变形,这就是导致著名的果冻效应了。

果冻效应要如何解决呢?便是不要逐点逐线去记录数据,但这会影响到CMOS在高速、高效、低功耗上的表现,不过随着近年处理器和内存的技术提升,两者兼备不再是做不到的事情,因此便有了全局快门(GLOBAL Shutter)的诞生。

以下便以安森美半导体所推出的应用于Oculus Rift VR设备中的AR0134图像传感器为例,这是一款工业级1/3”百万像素全局快门传感器,可用于条码扫描、3D扫描、位置跟踪、虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、生物识别及机器视觉等应用,其采用3.75μm像素设计,分辨率可达1.2Mp(1280x960),可提供绝佳的微光性能,线性捕获技术,支持720p 60 fps的高清视频输出,可支持视频/单幅模式,灵活的跳行模式,具有片上自动曝光、自动黑电平校准和统计引擎,支持并行和串行输出,这是第3代全局快门技术,可提供最高能效的全局快门像素,灵敏度可达6.1V/lux-sec,全分辨率时可达45 fps,支援720p 60 fps视频应用,并可搭配外部LED或闪光灯,此外,情境切换(Context SWITCHING)功能则可支持不同成像需求的应用,利用单一来源来进行有效运行。

在虚拟现实与增强现实应用的推波助澜之下,图像传感器市场的发展更形快速,随着技术的进步,让图像传感器无论在拍摄质量、功耗、效能上都有所增进,这将让机器之眼变得更为锐利,应用更为广泛,市场也将更为快速发展。


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