Exposure Time
Introduction
셔터 속도라고도 하는 노출 시간은 단일 카메라 이미지가 빛에 노출되는 시간입니다. 즉, 셔터가 열려 있는 시간입니다. Zivid 카메라는 Depth를 계산하기 위해 여러 이미지를 촬영하며 개별 이미지의 노출 시간은 1 677에서 100 000까지의 마이크로초 단위로 정의됩니다. 최소 노출 시간은 카메라에 따라 다릅니다.
Zivid 2 |
Zivid 2+ |
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Minimum exposure time (µs) |
1 677 |
1 677 |
노출 시간을 일정 비율만큼 늘리면 이미지의 노출도 같은 양만큼 증가합니다. 예를 들어 노출 시간을 10,000µs에서 20,000µs로 늘리면 획득 시간이 두 배가 됩니다. 빛의 강도는 두 배 높고 1스톱 증가합니다.
팁
3D Capture Speed Calculator 을 확인하여 노출 시간이 총 캡처 시간에 어떤 영향을 미치는지 확인하십시오.
Interference from strong ambient light sources
Zivid 카메라로 영상을 촬영할 때 특정 시간대에 빛 정보를 샘플링하고 있습니다. 이 간단한 개념을 활용하면 주변광으로 인해 발생할 수 있는 많은 문제를 피할 수 있습니다.
구조화 광 센서는 TV 및 조명과 같은 많은 유틸리티와 유사한 샘플링 속도로 작동하는 샘플링 시스템입니다. 형광등은 일반적으로 AC 전원인 전원 라인에 연결됩니다. EU에서 이 전원은 주파수가 50Hz인 사인으로 전압을 생성합니다. 미국과 같은 다른 국가에서는 전력선 주파수가 60Hz입니다.
프레임 속도가 30fps인 비디오 카메라를 사용하여 유럽 기준 형광등으로 연출해 촬영했습니다. 비디오에서 깜박임이 나타나는 것을 알 수 있습니다. 차고나 창고 안에서 스마트폰으로 촬영할 때 이런 현상을 한번쯤은 경험해보셨을 것입니다.
이제 캡처 속도가 주변 광원의 주파수와 일치하는 비디오 카메라를 사용한다면 각 이미지에서 동일한 위상으로 빛을 샘플링하게 되며 깜박임이 사라진 것처럼 보입니다. 이렇게 하면 빛이 일정하게 나타납니다.
설명된 개념을 correlated sampling이라고 하며 구조광 3D 스캐너에서 유리한 효과를 나타냅니다. 아래 방정식을 만족하는 노출 시간을 선택하여 주변 광원에서 시간에 따라 변하는 노이즈를 필터링할 수 있습니다.
여기서 \(n\) 은 양의 정수이고 \(f_s\) 는 광원의 주파수입니다. 이러한 이유로 강한 주변 광원이 있는 경우 그리드 주기의 배수로 샘플링 속도를 사용하는 것이 좋습니다.
50Hz 그리드 주파수가 있는 경우 10,000µs의 배수입니다.
60Hz 그리드 주파수가 있는 경우 8 333 µs의 배수입니다.
스포트라이트 또는 ≥1kHz의 LED와 같이 DC 전원이 있는 광원은 시간에 따라 변하는 노이즈를 일으키지 않습니다.
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Interference on a flat surface from strong ambient light |
Interference mitigated with the exposure time adapted to the grid frequency |
참고
이는 강한 주변 조명이 있는 경우에만 필요합니다. 일반적으로 카메라 프로젝터가 지배적인 광원인 정상적인 작업 조건에서는 노출 시간으로 사용할 수 있습니다.
50 Hz
아래 표에는 50Hz 전력선 주파수를 사용하는 국가에서 사용할 권장 노출 시간이 나와 있습니다. 30,000µs 및 50,000µs와 같이 10,000µs의 다른 배수를 사용할 수도 있습니다.
Exposure time (μs) |
10 000 |
20 000 |
40 000 |
80 000 |
100 000 |
Stops |
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+3.32 |
60 Hz
아래 표에는 60Hz 전력선 주파수를 사용하는 국가에서 사용할 권장 노출 시간이 나와 있습니다. 24 999 µs 및 41665 µs와 같이 8 333 µs의 다른 배수를 사용할 수도 있습니다.
Exposure time (μs) |
83 33 |
16 667 |
33 333 |
66 667 |
83 333 |
Stops |
0 |
+1 |
+2 |
+3 |
+3.32 |