Global Shutter与Rolling Shutter

Global Shutter：

• 整个图像传感器中所有的像素在同一时刻Global Reset，把当前这个像素中存在的电荷全部清空，为下一步进行曝光做好准备；

• 整个图像传感器中所有的像素在同一时刻同时开始曝光，并且同时停止曝光，所有行的像素的曝光时间的star和end的位置以及曝光时间的长度都是一样的，并且在曝光停止后，光线无法继续在像素的Readout阶段进入像素；

• 曝光完成后，开始从上到下逐行读出，这就是Readout阶段，直到整帧图像完整读完；

Rolling Shutter：

• 首先是对第一行进行Line Reset，清空其中的电荷；然后第一行开始曝光，曝光时间已经设置好，曝光完成后进行第一行的Readout；

• 第一行开始曝光后对第二行进行Line Reset；然后第二行进行曝光，曝光时间长度与第一行一样，注意第一行和第二行的曝光时间上部分重叠；第二行曝光完成后进行第二行的Readout；

• 此后各行以此类推。所有行都是在前一行开始曝光的时候进行Line Reset操作，并且所有行的曝光时间长度都是一样的。

• 这样也就意味着：每一行曝光的曝光时间是一样的，但是曝光的起始点和终止点的位置都是不一样的。

结论：

• 对于拍摄快速运动的物体而言，Global Shutter因为整个图像帧的曝光时间长度以及曝光时间的时间点都是一致的，因此Global Shutter在对整个Sensor的每一行曝光的时候，运动物体的位置就是固定的，可以很好的抓拍和还原运动物体的细节瞬间，非常适合对运动物体的抓拍；而Rolling Shutter在对整个图像帧曝光的时候，尽管每一行的曝光时间长度一样，但是每一行的曝光的时间点都是不一样的，这样也就意味着当拍摄对象快速移动的时候，每一行曝光的时候物体运动的位置点就是有差异的。因此，从这一点上讲，Rolling Shutter不太适合对高度运动的物体进行拍摄。

• Global Shutter主要存在于之前的CCD Image Sensor中，在CMOS Image Sensor中并不常见，CMOS Image Sensor中普遍使用的是Rolling Shutter；

参考资料

• Introduction to Image Sensors | LUCID Vision Labs (thinklucid.com)