2020年10月30日

ローリングシャッターとグローバルシャッター

目次

1. シャッターとは
2. ローリングシャッターとグローバルシャッターの違い
  –ローリングシャッターとは
  –グローバルシャッターとは
3. ローリングシャッターとグローバルシャターの使い分け

4. 弊社のカメララインナップ

 

 

 

 

 

シャッターとは

 

民生品カメラのようにシャッターという概念が産業用カメラにはありません。
産業用カメラはシャッターを切るというよりも「露光時間」と「フレームレート」をそれぞれ制御するという考え方です。
露光時間は民生カメラのシャッター速度に近いものです。
産業用カメラの場合、この露光方式の違いで、ローリングシャッターとフレームシャッターに分かれます。
物理的なシャッターでなく、露光方式の違いとお考えください。

 

 

 

ローリングシャッターとグローバルシャッターの違い

 

 

<ローリングシャッターとは>

ローリングシャッターは「ライン露光順次読み出し」とも言います。
1ラインから数ラインを1つのブロックにして、このブロックごとに映像を取得します。
これを組み合わせて1つの映像にします。ブロック内は同時タイミングですが、ブロックごとには若干の時間差が発生します。
CMOSカメラは一般的にはローリングシャッターです。
(CMOS素子は全画素読み出しも部分読み出しも可能です。最近はローリングシャッター・グローバルシャッターを切り替えられるカメラも販売されています。)

 

 

 

<グローバルシャッターとは>

グローバルシャッターは「同時露光一括読み出し」ともいいます。
全画素同時タイミングで映像を取得します。
CCDカメラは一般的にはグローバルシャッターです。
(CCD素子は部分読み出しができないので、必然的にグローバルシャッターとなります。)

 

 

 

ローリングシャッターとグローバルシャターの使い分け

実使用上で重要なのは下記の2点だと思います。
(1)移動体を撮影する場合
(2)ストロボ撮影をする場合

 

(1)移動体を撮影する場合

 

下記の対象物を動かしながら撮影してみます。
グローバルシャッターとローリングシャッター  
   
グローバルシャッター(CCD) ローリングシャッター(CMOS)
グローバルシャッターとローリングシャッター グローバルシャッターとローリングシャッター
   

 

 

ローリングシャッターはブロックごとに撮影時間がずれるので、映像が斜めに歪ます。

また、CMOSは残像も大きく発生します。

 

 

 

下記の対象物を動かしながら撮影してみます。
グローバルシャッターとローリングシャッター  
   
グローバルシャッター(CCD) ローリングシャッター(CMOS)
グローバルシャッターとローリングシャッター グローバルシャッターとローリングシャッター
   
移動体を撮影する場合はグローバルシャッターが向いています。

 

 

(2)ストロボ撮影をする場合

 

ローリングシャターのカメラでストロボ撮影する場合、タイミングによっては画面の一部分だけが光るもしくは一部が映らないという現象が発生します。

 

下写真の対象物をローリングシャッターのカメラでストロボ撮影してみます。
グローバルシャッターとローリングシャッター  
   
一部が映らない現象 一部分だけが光る現象
グローバルシャッターとローリングシャッター グローバルシャッターとローリングシャッター
   
ストロボ撮影する場合はグローバルシャッターが向いています。

 

 

上記の2点を考えると、グローバルシャッターがいいように思えます。
但し、ローリングシャターにもメリットがあります。

ローリングシャッターのメリットは下記の2点です。
・製造コストが安い
・高解像度化が行いやすい

 

 

■弊社のカメララインナップ

 

・弊社の1000万画素以上の高解像度カメラは全てローリングシャッターです。

・弊社のUSBカメラは 40万画素、130万画素、200万画素がグローバルシャッターです。

・320万画素、500万画素のグローバルシャッタータイプもございますが、GigE限定で価格も大幅にUPします。

 

弊社のカメラの一部をご紹介します。(他にも多数取り扱っております。)

<グローバルシャッタータイプのカメラ>

 

型番 カラー・白黒 画素数 シャッター方式 フレームレート インターフェース 価格(税抜)
CS41-C カラー 40万画素 グローバル 120fps USB3.0  69,000円
CS41-B 白黒 40万画素 グローバル 120fps USB3.0 69,000円
CS130-C カラー 130万画素 グローバル 90fps USB3.0 71,000円
CS130-B 白黒 130万画素 グローバル 90fps USB3.0 71,000円
DN3V-200 カラー 200万画素 グローバル 47fps USB3.0 73,000円
DN3V-200BU 白黒 200万画素 グローバル 47fps USB3.0 73,000円
EG320-C カラー 320万画素 グローバル 37fps GigE 115,000円
EG320-B 白黒 320万画素 グローバル 37fps GigE 115,000円
EG500-C カラー 500万画素 グローバル 23fps GigE 157,000円
EG500-B 白黒 500万画素 グローバル 23fps GigE 157,000円

 

<ローリングシャッタータイプのカメラ>

 

型番 カラー・白黒 画素数 シャッター方式 フレームレート インターフェース 価格(税抜)
DN3V-300 カラー 300万画素 ローリング 12fps USB3.0 68,000円
CS500-C カラー 500万画素 ローリング 31fps USB3.0 71,000円
CS500-B 白黒 500万画素 ローリング 31fps USB3.0 71,000円
CS1200-C カラー 1200万画素 ローリング 30fps USB3.0 99,000円
CS1200-B 白黒 1200万画素 ローリング 30fps USB3.0 99,000円
CS2000-C カラー 2000万画素 ローリング 14fps USB3.0 110,000円
CS2000-B 白黒 2000万画素 ローリング 14fps USB3.0 110,000円

 

 

弊社でもローリングシャッターとグローバルシャッターの違いを動画にまとめておりますで、ご参照ください。

 

 

 

まとめ

産業用カメラにおけるローリンシャッター、グローバルシャッターとは物理的なシャッターでなく、露光方式の違いのこと。
ローリングシャッターは「ライン露光順次読み出し」と言い、一般的にはCMOSカメラはローリングシャッターです。
グローバルシャッターは「同時露光一括読み出し」と言い、一般的にはCCDカメラはグローバルシャッターです。

(1)移動体を撮影する場合、(2)ストロボ撮影をする場合にはグローバルシャッターが向いています。

 

 

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