Exposure Time(曝光时间)

介绍

The exposure time, also known as shutter speed, is the amount of time that a single camera image is exposed to light. In other words, for how long the shutter remains open.

A Zivid camera takes multiple images to generate color image and point cloud, and the exposure time setting is the exposure time of an individual image.

Zivid 2

Zivid 2+

Zivid 2+ R

最短曝光时间 (µs)

1 677

1 677

900

Maximum exposure time (µs)

100 000

100 000

40 000

小技巧

Check out the Capture Speed Calculator to see how exposure time affects the total capture time.

来自强环境光源的干扰

当使用Zivid相机拍摄图像时,我们在特定时间窗口内对光信息进行采样。通过利用这个简单的概念,可以避免可能由环境光引起的许多问题。

结构光传感器是采样系统,其采样率与电视和照明等许多公用设施相似。荧光灯通常是连接到交流电源上工作的。在欧盟,电源产生频率为50Hz的正弦电压。在其他国家,例如美国,电源线频率为60Hz。

如果您在欧洲以30fps的帧率对准的荧光灯进行录像,您会发现它在视频中似乎在闪烁。 当您在车库或仓库内用智能手机拍照时,可能已经遇到过这种现象。

如果相机的帧频与环境光电源的频率匹配,则最终将在每个图像中以相同相位进行光的采样,闪烁现象也将消失。 这会使光线看起来没有变化。

这种概念被称为关联采样(correlated sampling),在使用结构光3D扫描仪时具有良好的效果。 通过选择满足以下公式的曝光时间,可以过滤掉这些由环境光电源导致的随时间变化的噪声:

\[t_{exp} = \frac{n}{2f_s},\quad n \in \mathbb{N}^{+}\]

where \(n\) is a positive integer, and \(f_s\) is the frequency of the light source.

Use sampling rates (exposure times) in the multiples of the grid period in the presence of strong flickering ambient light sources:

  • 在50Hz电网频率下以10 000µs的倍数进行采样。

  • 在60Hz电网频率下以8 333µs的倍数进行采样。

具有直流电源的光源(例如聚光灯或≥1kHz的LED)不会产生此类随时间变化的噪声。

Effect of Interference on the Point Cloud

Interference on a flat surface from flickering ambient light (point cloud)

通过适应电网频率的曝光时间减轻干扰

Interference on a flat surface from flickering ambient light (point cloud)

Interference mitigated with the exposure time adapted to the grid frequency

备注

Ambient light adaption is only necessary in the presence of strong ambient light. Any exposure time will typically suffice in normal working conditions when the camera projector is the dominating light source.

50 Hz ambient light adaption

下表显示了在使用50Hz电源线频率的国家/地区使用的一些推荐的曝光时间。请注意,您还可以使用10 000 µs的其他倍数,例如30 000µs和50 000µs。

曝光时间 (µs)

10 000

20 000

40 000

80 000

100 000

曝光等级

0

+1

+2

+3

+3.32

60 Hz ambient light adaption

下表显示了在使用60 Hz电源线频率的国家/地区使用的一些推荐的曝光时间。请注意,您还可以使用8 333 µs的其他倍数,例如24 999 µs和41665 µs。

曝光时间 (µs)

83 33

16 667

33 333

66 667

83 333

曝光等级

0

+1

+2

+3

+3.32

Version History

SDK

Changes

2.14.0

Added support for Zivid 2+ MR130, LR110, and MR60, with a minimum exposure time of 900 µs