图解：卷帘快门(Rolling shutter)与全局快门(global shutter)的区别

图解“前帘同步”和“后帘同步”首先来说，这是关于闪光灯的两种同步方法，大多数的单镜头反光照相机上都具备这两种功能。

理论：前帘同步和后帘同步应该是慢速同步的两个形式。

慢速同步是指在拍摄夜景中的人物肖像时既用闪光灯保证人物的正确曝光，又用慢速快门保证背景夜色的正确曝光。

而闪光灯的闪光方式又分为前帘和后帘，因为焦平面快门，由前帘和后帘两部分构成。

平常，快门帘的动作是在按动快门瞬间前帘移动，打开快门，胶卷（或影像传感器）曝光，然后后帘移动遮光完成曝光。

两种同步闪光工作原理：用闪光灯拍摄时是在前帘打开瞬间，闪光灯闪光并照射被摄体，然后后帘关闭完成曝光，称之为前帘同步。

后帘同步时，前帘打开后闪光灯不闪光，而在后帘关闭前一瞬间闪光灯才闪光并完成曝光。

进一步说明：用低速快门在傍晚、夜间或室内拍摄动体时，如果用前帘同步，当闪光灯闪光后，由于被摄体还在移动，所以会在曝光位置前方留下被摄体移动的虚影；但如果用后帘同步拍摄，虽然仍然会拍下被摄体移动的虚影，不过闪光灯是在后帘关闭之前才闪光，所以能把被摄体拍得很清楚。

例如在结婚典礼上用后帘同步拍摄新婚夫妇及有手持蜡烛的人行进的场面，画面上新婚夫妇拍得很清楚，而在新婚夫妇后面留有蜡烛的光迹，画面充满罗曼蒂克的情调。

这两种方式的区别对于拍摄静物来说没有什么区别，主要是在拍摄运动物体（比如开着车灯的汽车）的时候效果还是很不一样的。

前帘闪光同步，是先闪光。

如果画面有活动的景物和人群，就会把刚才拍清楚的影像给覆盖住，主要用在光线较暗的时候拍清楚主体。

后帘同步，用在想表达运动的物体上。

过程基本是这样：后帘同步开启时，快门开启，拉出一串运动的影像，最后闪光灯开启，将主体定格，最后的定影很清楚，前面有一串影子，特殊效果用于表现运动。

就是会有若干活动的人群会在画面上留下不同颜色和不同光线，不同明暗的划痕。

有了这些运动的影像，最后在关闭快门的那一瞬间一闪光，最后闪光的那个固定影像就不会被前边的那些滑动的影像所覆盖，有了这么一个好看的背景，这种闪光模式是不是更精彩了？以上均摘自“百度百科”飙老鼠：如果是拍摄静物的话，那“前帘同步”和“后帘同步”拍出来的效果没有什么不同。

光圈_快门的概念光圈和快门是摄影领域中非常重要的两个概念，它们是控制相机曝光方式的要素。

光圈决定了照片的景深和光线进入相机的多少，而快门则控制了相机曝光时间的长短。

下面将详细介绍光圈和快门的概念，以及它们对照片拍摄的影响。

光圈是镜头的组成部分，它是一个由多个片片叠加构成的可调控的圆形孔径。

光圈的大小可以通过调节镜头上的一个叫做光圈的环来进行控制。

光圈的大小通常用F值来表示，例如F1.4、F2、F2.8等等。

F值是光圈的比例，表示光圈直径与镜头焦距（即镜头与传感器之间的距离）的比例，比如F1.4表示光圈直径是焦距的1.4倍。

光圈越大，光线通过的孔径越大，进入相机的光线量就越多，曝光就越充足。

光圈越小，进入相机的光线量就越少，曝光就越不足。

光圈的大小不仅影响到曝光，也会影响到照片的景深。

景深是指照片中能够保持清晰焦点的范围，即前景和背景的清晰程度。

当光圈较大时，景深较浅，只有主体部分清晰，前景和背景都模糊，这种效果常用于肖像摄影中，能够突出主体。

而当光圈较小时，景深较深，不仅主体清晰，前景和背景也会清晰，这种效果常用于风景摄影中，能够表现出广阔的景象。

另一个重要的概念是快门。

快门位于相机机身的后部，是一个可以开合的门。

当按下快门按钮时，快门门片打开，光线进入相机，曝光开始。

当一定时间后，快门门片关闭，曝光结束。

这个时间就是快门速度，通常用秒（s）或者分数（例如1/1000）表示。

快门速度越快，快门关闭的时间越短，进入相机的光线就越少，曝光就越短暂。

快门速度越慢，快门关闭的时间越长，进入相机的光线就越多，曝光就越长久。

快门速度的选择不仅会影响照片的曝光，还会影响到照片中的运动模糊。

当快门速度非常快时，例如1/1000秒或更快，可以冻结快速运动的细节，拍摄清晰的运动照片，例如体育运动或动物奔跑。

而当快门速度相对较慢时，例如1/30秒，运动物体在曝光过程中可能会有一定的位移，导致照片中的运动模糊。

这种效果可以在拍摄流水、车灯轨迹等照片中得到体现，常常被用于创意摄影中。

相机名词解释相机是一种用来拍摄和记录静态或动态图像的光学器具，通过捕捉光线进入镜头的方式，将景物的影像投射在感光材料上或数字传感器上，然后利用光学或电学技术将影像转化为可见的静止或动态图像。

以下是一些常见的相机名词解释：1.镜头（Lens）：相机上用来聚集光线的透镜组件。

镜头的质量和特性对图像的质量有重要影响。

2.快门（Shutter）：位于相机内部的机械或电子设备，用于控制光线进入感光材料的时间长度，控制曝光时间。

3.光圈（Aperture）：决定进入相机的光线量的孔径大小。

通过控制光圈大小，可以调整景深（焦平面前后的清晰程度）。

4.快门速度（Shutter Speed）：控制快门打开和关闭的时间长度。

快门速度越快，图像越冻结，越适合拍摄快速动作；快门速度越慢，图像越柔和，适合拍摄长时间曝光的场景。

5.曝光（Exposure）：相机所接收的光线量。

曝光正常时，图像会呈现出适宜的亮度和对比度。

6.白平衡（White Balance）：调整相机传感器在各种光源下记录颜色的能力。

通过白平衡设置，可以将图像中的白色补正为真正的白色。

7.分辨率（Resolution）：用于衡量相机所能捕捉到的图像细节和清晰度的度量。

通常以像素计量，高分辨率的相机可以拍摄更多的图像细节。

8.数码相机（Digital Camera）：使用数字传感器来记录图像，并将图像数据存储在内置存储介质中的相机。

9.单反相机（Single-lens Reflex Camera）：使用一颗透镜同时作为取景和拍摄所用的相机。

透过取景器观察场景时，透过镜头的光线被反射到取景器上。

随着相机技术的发展，还涌现出了许多其他的相机类型和专业术语，如微单相机、中画幅相机、全画幅相机、长曝光、高动态范围等，这些名词结合着不同的拍摄需求和技术特点，为摄影爱好者和专业摄影师提供了更多的选择和创作可能性。

摄影名词解释摄影是一门将光线通过光敏材料记录成像的艺术。

摄影术凭借其丰富的表现力和精确的记录性，在艺术创作、新闻报道、广告宣传等领域中有着广泛的应用。

为了更好地理解和欣赏摄影作品，下面将对一些常见的摄影名词进行解释。

1. 光圈（Aperture）：光圈指相机镜头光线通过的孔径大小。

光圈大小对照片的明暗和景深产生影响，通常用F数表示，F数越小，孔径越大，光量越大，景深越浅。

2. 快门（Shutter）：快门是相机中用于控制进光时间的装置。

快门速度越快，相片曝光时间越短，能够记录运动瞬间，而快门速度慢则会带来运动模糊效果。

3. 曝光（Exposure）：曝光是指相机镜头对光线的接受程度。

适当的曝光可以使照片明亮、细节丰富，过曝或欠曝则会带来细节丢失或过暗的问题。

4. 焦外（Bokeh）：焦外是指在不清楚的区域内产生的景深效果，主要取决于光圈的大小和镜头质量。

焦外效果可以使主体更加突出，背景模糊。

5. 景深（Depth of Field）：景深是指照片中前后景物呈现清晰的范围。

景深受光圈、镜头焦距和拍摄距离的影响，大光圈、长焦距和近拍时景深较浅，小光圈、短焦距和远拍时景深较深。

6. 延时摄影（Time-lapse）：延时摄影是一种通过将一系列间隔时间的照片合成为视频进行呈现的技术。

它可以使长时间变化的事物（如云彩变化、日落日出）在短时间内展现。

7. 高动态范围（High Dynamic Range，HDR）：高动态范围摄影是一种利用不同曝光调整来捕捉更多亮度细节的技术。

通过合成多张不同曝光的照片，达到更接近人眼所感受到的亮度范围。

8. 平均测光（Average Metering）：平均测光是相机的一种测光模式，通过对整个画面进行光线测量和平均化，从而获得适当的曝光。

9. 快门优先（Shutter Priority）：快门优先是相机的一种曝光模式，使用者可以设置快门速度，相机根据快门速度自动调整光圈大小以保证适当的曝光。

相机快门工作原理
相机快门是相机中的一个重要部件，它的工作原理可以简单概括为光线进入相机之后，通过快门的开合来控制光线的进入时间，从而实现拍摄静止或动态场景的功能。

相机快门通常由两个帘幕组成，称为前帘和后帘。

当快门关闭时，前帘覆盖住相机的感光元件，阻挡光线进入。

当快门打开时，前帘向上升起，允许光线进入到感光元件。

快门的打开和关闭是由相机内部的机械装置控制的。

当按下快门按钮时，机械装置开始工作。

首先，前帘迅速向上移动，打开了一个固定的时间间隔，这个时间间隔称为快门速度。

然后，后帘迅速向下移动，关闭感光元件，将光线阻挡起来。

快门速度是指快门打开的时间，通常以秒为单位进行表示，例如1/1000秒、1/250秒等。

快门速度越快，感光元件所接收的
光线就越少，拍摄的画面就越暗；快门速度越慢，感光元件所接收的光线就越多，拍摄的画面就越亮。

快门速度的选择取决于拍摄场景的需求。

如果需要捕捉快速运动的物体，可以选择高速快门，以防止拍摄到模糊的图像；如果需要拍摄暗场景，可以选择低速快门，保证足够的光线进入感光元件。

总之，相机快门通过控制光线进入的时间，实现了拍摄过程中的曝光控制。

了解相机快门的工作原理，可以帮助我们更好地掌握拍摄技巧，获得更满意的照片效果。

电子快门和机械快门有什么差别
电子快门和机械快门有什么差别
快门一般是由金属片或胶质绸布制成的，它的作用是控制镜头通光的时间，使感光片能得到正确曝光，并使静止的和运动中的被摄物均可获得清晰的影像。

操纵和控制快门开启和闭合的动力，分为机械动力和电子动力两种。

一般将镜间快门和焦点平面快门合称为机械快门：
镜间快门是以机械为支力来操纵，快门速度不可能太高，通常由1 秒至1/1000秒不等。

绝大部分的`120型照相机都是镜间快门，35毫米小型照相机中，有一部分也是镜间快门。

镜间快门的优点是：结构精密，效能较高；拍摄任何快速运动的物体不致产生变形；使用闪光灯拍摄时，不受快门速度的限制，用任何一档速度都可使感光片全面感光。

镜间快门也存在一定程度的缺陷：快门通光量的效率是随着光圈的大小和速度的高低而变化的，当光圈开孔大快门速度高时，通光效率就低。

焦点平面快门，通常称作帘幕快门，优点是：结构严密，速度较高；帘幕紧靠感光片裂口由底片一端到另一端，快门速度高低都可均匀感光，通光量不受影响，不会产生镜间快门那种大光圈、高速度时可能曝光不足的现象。

近年来，随着电子科学的发展，先进的电子技术也应用到照相机的快门上来，用电子来控制快门曝光，被称为电子快门。

电子快门分为全电子式和电子与机械并用式。

全电子式快门以机身内的电池作为能源，自动控制测光和曝光；电子与机械并用式快门是限定在某一、二档速度可由机构控制，其他多档速度均由电子控制。

曝光快门光圈感光度景深白平衡AF与MF分别有哪些作用快门、光圈、感光度、景深、白平衡、AF(自动对焦)和MF(手动对焦)是摄影中非常重要的概念和功能。

下面将对它们分别进行解释：1.快门：快门是相机中控制曝光时间的一个机械装置，类似于人眼的眼皮。

快门的开合时间决定了相机感光器件（电影或感光芯片）暴露于光线下的时间长度。

快门速度越慢，相机暴露的时间就越长，光线进入相机中的时间也就越长，相机在这段时间内会记录下更多的光线，因此拍摄的照片会比较明亮。

快门速度越快，相机暴露的时间就越短，光线进入相机中的时间也就越短，相机在这段时间内记录下的光线就少，因此照片会比较暗。

2.光圈：光圈是相机镜头中一个可以控制进入相机的光线量的装置。

光圈大小通过F值来表示，F值越小，光圈越大，相机可以接收到更多的光线，照片就会更亮；F值越大，光圈越小，相机接收到的光线就会减少，照片就会更暗。

除了影响曝光量，光圈的大小还会影响景深的大小。

3.感光度：感光度是指相纸或感光芯片对光的敏感程度，单位为ISO 值。

感光度越高，相机对光的敏感程度就越大，照片更亮；感光度越低，相机对光的敏感程度就越小，照片更暗。

然而，高感光度也会引入图像噪点，因此需要在保持画面亮度的情况下尽量保持感光度尽可能低。

4.景深：景深是指图像中清晰的深度范围。

景深与光圈和对焦距离有关，光圈越小，景深越大，前后的物体就都会比较清晰；光圈越大，景深越小，只有焦点附近的物体才会清晰，其他区域会模糊。

此外，对焦距离也会影响景深，当焦距越远时，景深也会增加。

5.白平衡：白平衡是指调整相机的色温设定，使白色物体在照片中呈现真实的白色，并在不同的光照条件下保持图像的正确色彩。

不同的光源有着不同的色温，例如白天的太阳光颜色是自然的白色，而室内的白色灯光则偏黄。

拍摄时选择适合的白平衡模式，可以让照片中的白色更加真实，达到正确的色彩效果。

6.AF与MF：AF（自动对焦）是相机中用于自动调整镜头对焦的功能。

一张图教你理解IOS、光圈、快门、曝光的概念
把一张完美曝光的照片理解成一桶刚刚满的水，不多也不少，那么如何把这桶水装满呢？光圈：水龙头开关的大小快门：开了多久的水龙头ISO：滤网曝光值：桶上的刻度线
120/s f1.4ISO 100如果你要把一个水桶装满水，需要打开水龙头然后等水装满就行了，那么你水龙头开的越大（光圈越大）哗哗哗的流水，流水的时间（快门速度）也就越短，同理，龙头开的越小（光圈越小）嘀嗒嘀嗒的流水，需要的时间（快门速度）就越长，这差不
多就是快门和光圈之间的关系。

ISO在里面起到了一个滤网的作用，ISO（感光度）越高相当于滤网的空隙越大，那么出水量一定就大了，同理里面的杂质就会很多，所以拍出来的照片有很多的躁点和颗粒，如果ISO（感光度）低呢，那么就是说明滤网的间隙越小，越能过滤出杂质，所以水流的速度就慢了，同时水里的杂质也就少了，拍出来的照片相对干净了很多。

EV值是最后的曝光量，EV值可以看作是桶上的刻度线，有时需要比平时多一点的水，有时需要少一点，它是由光圈/水龙头大小、快门/流水时间决定的。

EV 0 就是相机自动测光得出的合理曝光量，要是你觉得结果太亮，往负数调，相机就通过缩光圈/缩短快门/降低ISO其中一个或者几个设置的方式来降低曝光（究竟调哪个看相机程序设定），要是你觉得结果太暗，往正数调，那就反过来。

第17卷　第8期2009年8月 光学精密工程　Optics and Precision Engineering Vol.17　No.8　Aug.2009 收稿日期:2008209224;修订日期:2009210224. 基金项目:吉林省教育厅科技计划项目;吉教科合字[2006第21号]文章编号　10042924X (2009)0822017207CMOS 图像传感器中卷帘式快门特性及其应用刘　智1,2,柴　华1,李娜娜1,3(1.长春理工大学,吉林长春130022;2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,吉林长春130022;3.中国科学院光电研究院,北京100080)摘要:结合CMOS 图像传感器研究了CMOS 图像传感器卷帘式快门的具体应用。

介绍了卷帘式快门的特点和工作原理,分析了具有卷帘式快门的CMOS 图像传感器的成像特性,并对其进行了成像实验。

探讨了一种利用卷帘式快门相机拍摄的单精度视图来计算高速物体在三维空间中的位姿和速度的新方法。

最后,提出了一个运动目标的透视投影模型,讨论了估计目标位姿和速度的方法。

实验结果表明:具有卷帘式快门的CMOS 图像传感器对运动物体成像时会产生一定程度的畸变,畸变的程度与积分时间等传感器参数的设置有关。

在误差最小化的情况下得到了运动物体的位姿和速度参数,计算误差在2.5%以内,测量精度为0.01rad/s 。

对实验结果的分析证明了方法的可行性。

这种计算方法能够使得低价格、低耗能的CMOS 相机转化为一种新的速度传感器。

关　键　词:CMOS 图像传感器;卷帘式快门;全局快门;相机标定中图分类号:TP212.9 文献标识码:AShutter mode of CMOS im age sensor and its applicationL IU Zhi 1,2,C HA I Hua 1,L I Na 2na 1,3(1.Chan gchun Universit y of S cience and Technolog y ,Changchun 130022,Chi na;2.Chan gchun I nstit ute of O ptics ,Fi ne Mechanics and Physics ,Changchun 130022,Chi na;3.Photo 2Elect ronic Research I nstit ute ,Chi nese A ca dem y of S ciences ,B ei j i ng 100080,Chi na )Abstract :In order to research t he specific applications of a CMOS image sensor wit h a rolling shutter ,t his paper researches t he specific CMOS image sensor.Firstly ,t he p rinciple and characteristics of t he glo bal shutter and rolling shutter of t he CMOS imager are int roduced ,and t he impact of t he rolling shutter on measurement p recision of t he imaging system is analyzed.An imaging experiment is taken to analyze t he rolling shutter.Then ,a new met hod for comp uting instantaneously 3D poses and veloc 2ities of fast moving o bject s is p resented by using a single view.Finally ,a general perspective projec 2tion model of a moving 3D point is presented ,and a met hod to estimate t he pose and velocity is dis 2cussed.Experimental result s indicate t hat distortion appears when moving object s are imaged by t he CMOS imager ,and t he degree of distortion has close relations wit h some parameters of CMOS imager such as integration.Moreover ,t he po st and velocity parameters of a motion object can be obtained which shows in t he case of minimizing errors.The calculation error is under 2.5%and t he measure 2ment accuracy is0.01rad/s.After analysis,t he experimental result s have proved t hat not only t he ap2 proach is practicable but also it can t ransform a low co st and low power CMOS camera into a new ve2 locity sensor.K ey w ords:CMOS image sensor;rolling shutter;global shutter;camera calibration1　引　言 在机器人、自动监控、交通以及气象等技术领域,得到一张无失真、无虚点的图像是十分重要的。