sensor曝光时间

一、基本概念

1.曝光时间Te (Time exposure)

曝光时间指一个像素感光的时间,会影响势井中电子的数量,从而影响像素的亮度,通常的单位为ms。

2. 帧率 fps(frame per second)

帧率值单位时间完全读出图像的帧数,单位为fps。

3. 每秒曝光行数lps (line per second)

每秒曝光行数指单位时间内曝光的行数,lps = 一帧图像需要曝光的行数x帧率,单位为lps

4. 积分时间Ti (time integration)

积分时间和曝光时间是表征同一个特性的,只是为了和sensor的行概念对应上,在行业中衍生出积分时间的叫法,该值的单位是行,这里的单位行已经可以和us进行互换,计算方式为Ti= Te × lps

5. 行复位时间Tr (time reset)

行复位时间指每行在正式感光之前,排空势井的时间,此时间一般为ns级别

6. 系统时钟sclk (system clock)

系统时钟指sensor的像素读取工作时钟,单位为HZ。

7. 行读出时间Tro (time read out)

行读出时间指每行在感光之后,将势井中的电子计数并转化为电压信号的时间,

计算方式为 一行的像素个数×读取一个像素需要的clk数目 / SCLK,此时间一般为us级别,例如图像的行pixel数目为2688,读取一个pixel需要的clk数目为2,SCLk为108MHZ,那么Tro = 2688 × 2 /108000000 = 50us

8. 水平消隐Hb (horizontal blanking)

水平消隐指一行读取结束到下行读取开始的时间间隔,该时间包含dumppy pixel读取时间和从行尾切换到下一行的行首的时间。

也可以理解为:扫描从上一行的结束到下一行的开始的时间差

9. 垂直消音Vb (vertical blanking)

垂直消隐指一帧读取结束到下帧读取开始的时间间隔,该时间包含dumppy line读取时间,从帧尾切换到下一帧的帧首和自定义设置的时间。

也可以理解为:扫描点扫描完一帧后,要从图像的右下角返回到图像的左上角,开始新一帧的扫描,这一时间间隔

10. 行长hts,一行有多少pixel

11. 帧长vts,一帧有多少行

12.每行时间Tline

Tline = hts/pclk,1/pclk为扫描一个pixel需要的时间。

二、sensor的运行形式

1. overlap运行形式

overlap是指两帧直接的曝光行为在时间上存在重叠(即不同帧的不同行的在同一时刻点都处于曝光状态,但是同一行在任何时刻点都不会存在同时曝光的状态),读出时间不存在重叠

overlap只能存在与逐行曝光中,全局曝光时无法实现overlap

2.1 overlap 逐行曝光-linear

逐行曝光会产生果冻效应,这时有两种表达帧周期的公式,两种方式都是以从一帧的第一行开始读取(或者读取结束)作为一帧的起始点,到下一帧的第一行开始读取(读取结束)作为结束点,只是时间表达方式不同.

帧周期=Trox行数+vb

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