相机曝光时间与运动物体拖影关系

1. 基本原理

曝光时间内物体运动的距离对应到工业相机传感器不应超过一个像素的边长尺寸。所以物体的运动速度v、曝光时间t、光学放大倍率M、像素尺寸e满足:vtM<e。另外相机建议选择全局快门的,卷帘快门又会存在果冻效应。

2. 工程实践

  • 假设客户拍照的视野范围宽度为W 米;
  • 假设客户拍照物体的运动速度为X 米/秒;
  • 假定相机曝光的最小时间为 Y 微秒;
  • 在相机最小曝光时间内,拍照物体移动的距离S = Y 乘以 X ,单位为微米
  • 假定相对于整个视野移动的百分比为Z,Z = S 除以 (W 乘以 1000000)
  • 假定相机一行的像素个数为 A ,只需要满足 Z < (1/A) 就能无拖影。

具体例子说明,假设视野范围为2米,运动速度为1米每秒,最小曝光时间为30微秒,那么一次曝光移动的距离就是30X1=30 微米。
相当于视野的百分比Z=30/(2X1000000)=0.000015,假设相机一行像素A为1280个,那么1/1280=0.00078125, 满足了Z<(1/A)的规律,因此这个条件下,拍照是没有拖影的。

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