産業用UVCカメラのすすめ 産業用UVCカメラのすすめ

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グローバルシャッター、ローリングシャッターとは?

そもそもシャッターとは?

民生品のカメラの界隈での「シャッター」という言葉の使われ方は、産業用カメラでいうところの「露光時間」や「フレームレート」と混同して使われている場合があります。産業用カメラは露光時間もフレームレートも、それぞれ制御ができるのでこれらは明確に区別をする必要があります。露光時間とフレームレートの意味についてはこちらをご参照下さい。このページではグローバルシャッターとローリングシャッターについて説明していきますが、ここで言うシャッターは露光時間の事を指しています。

ローリングシャッターとは?

産業用カメラの重要なスペックで、グローバルシャッターとローリングシャッターがあります。ローリングシャッターとは、イメージセンサーのピクセルの上の行から順番に露光を行い電荷に変換された電子を上の行から順番に読み出すシャッター方式の事を言います。

ローリングシャッター方式

すなわち、1枚の画像の上部と下部では撮影タイミングが異なっています。1枚の画像の上部と下部で撮影タイミングが異なると、動いている撮影対象物は以下のように像が歪んでしまいます。

ローリングシャッターで撮影した移動体

ローリングシャッターのカメラは、移動体を撮影すると像が歪んでしまいますが、イメージセンサーがローコストなので全般的に解像度の割にカメラもローコストな傾向にあります。撮影対象物が静止している場合は、ローリングシャッターのカメラを選択することが合理的と言えます。

グローバルシャッターとは?

グローバルシャッターのカメラの場合、イメージセンサーの露光と読み出しはすべてのピクセルが同じタイミングで行います。

グローバルシャッター方式

すなわち、1枚の画像の上部も下部の撮影のタイミングは同じなので、動いている撮影対象物を瞬間的にとらえてもローリングシャッターのように歪んでしまうことはありません。ちなみに、移動体を撮影する場合はオンザフライと言います。移動体の撮影は露光時間をどれくらいに設定するべきか、移動体の速度・視野サイズ・解像度から算出する必要があり、それらの要素に対して移動体のスピードが速すぎるとブラーが発生します。こちらもご参照下さい。

グローバルシャッターで撮影した移動体

グローバルシャッターのカメラは、イメージセンサーのピクセルの回路の設計上1ピクセルが大きい傾向にありセンサーのコストも高価な為、1000万画素を超えてくるとたちまちカメラの価格も跳ね上がる傾向にあります。動いている撮影対象物の場合は、一般的にIMX273IMX265/IMX252の搭載されたセンサーカメラを用いることが多いです。

結局、グローバル/ローリングどちらがいいのか?

基本的には、撮影対象物が動かない場合はローコストなローリングシャッターのカメラを、撮影対象物が動いていて瞬間の撮影が必要な場合はグローバルシャッターのカメラを選ぶ必要があります。ローリングシャッターのグローバルシャッターに対する優位性は、感度が優れているセンサーが多い点、コスト優位性があるという2点ぐらいです。

移動体の撮影だけどローコストにローリングシャッターのカメラを使いたい

必ずしも、移動体の撮影にはローリングシャッターのカメラが絶対にダメ、というわけではありません。ローリングシャッターの歪みはフレームレートに依存しています。フレームレートが撮影対象物の移動速度に対して十分に早ければ、撮影対象物が動いていても歪みはそれほど気にならないレベルに削減することができます。CMOSセンサーが搭載されたカメラは解像度を下げて出力する(=ROI機能)という事ができますので、そうするとフレームレートを上げる事ができます。

グローバルシャッターとローリングシャッターカメラ

グローバルシャッターとローリングシャッターの産業用UVCカメラは以下になります。

グローバルシャッター

モデル IF 解像度 フレームレート サイズ センサー ピクセル センサー型番 価格(税別)
DxK23UV024 USB3 752 × 480 115 1/3” CMOS 6μm MT9V024 58,000円
DxK22BUC03 USB2 752 × 480 76 1/3” CMOS 6μm MT9V024 30,000円
DxK33UX287 USB3 720 × 540 539 1/2.9” CMOS 6.9μm IMX287 57,000円
DxK37BUX287 USB3 720 × 540 540 1/2.9” Pregius 6.9μm IMX287 52,000円
DxK42BUC03 USB2 1280 × 960 25 1/3” CMOS 3.75μm AR0135 39,000円
DxK27BUR0135 USB3 1280 × 960 60 1/3” CMOS 3.75μm AR0135 45,000円
DxK33(23)UP1300 USB3 1280 × 1024 210 1/2” Python 4.8μm 1300 85,000円
DxK33UX273 USB3 1440 × 1080 238 1/2.9” Pregius 3.45μm IMX273 64,000円
DxK37BUX273 USB3 1440 × 1080 238 1/2.9” Pregius 3.45μm IMX273 59,000円
DxK33(23)UX249 USB3 1920 × 1200 48 1/1.2” Pregius 5.86μm IMX249 80,000円
DxK33UX174 USB3 1920 × 1200 160 1/1.2” Pregius 5.86μm IMX174 136,000円
DxK33UX252 USB3 2048 × 1536 120 1/1.8” Pregius 3.45μm IMX252 145,000円
DxK33UX265 USB3 2048 × 1536 60 1/1.8” Pregius 3.45μm IMX265 110,000円
DxK37BUX265 USB3 2048 × 1536 60 1/1.8” Pregius 3.45μm IMX265 100,000円
DxK37BUX252 USB3 2048 × 1536 119 1/1.8” Pregius 3.45μm IMX252 120,000円
DxK33UX250 USB3 2448 × 2048 75 2/3” Pregius 3.45μm IMX250 175,000円
DxK33UX264 USB3 2448 × 2048 38 2/3” Pregius 3.45μm IMX264 128,000円
DxK37BUX264 USB3 2448 × 2048 38 2/3” Pregius 3.45μm IMX264 115,000円
DxK37BUX250 USB3 2448 × 2048 75 2/3” Pregius 3.45μm IMX250 145,000円

DFK・・・カラー DMK・・・モノクロ

ローリングシャッター

モデル IF 解像度 フレームレート サイズ センサー ピクセル センサー型番 価格(税別)
DxK33UX290 USB3 1920 × 1080 143 1/2.8” Starvis 2.9μm IMX290 75,000円
DxK37BUX290 USB3 1920 × 1080 143 1/2.8” Starvis 2.9μm IMX290 65,000円
DxK23UP031 USB3 2592 × 1944 15 1/2.5” CMOS 2.2μm MT9P031 75,000円
DxK72BUC02 USB2 2592 × 1944 6 1/2.5” CMOS 2.2μm MT9P031 49,000円
DMK27BUP031 USB3 2592 × 1944 15 1/2.5” CMOS 2.2μm MT9P031 56,000円
DFK27BUP006 USB3 2592 × 1944 15 1/2.5” CMOS 2.2μm MT9P006 56,000円
DxK33UX178 USB3 3072 × 2048 60 1/1.8” Starvis 2.4μm IMX178 75,000円
DxK37BUX178 USB3 3072 × 2048 60 1/1.8” Starvis 2.4μm IMX178 65,000円
DxK33UJ003 USB3 3856 × 2764 14 1/2.3” CMOS 1.67μm MT9J003 84,000円
DxK27BUJ003 USB3 3856 × 2764 7 1/2.3” CMOS 1.67μm MT9J003 63,000円
DxK33UX226 USB3 4000 × 3000 30 1/1.7” CMOS 1.85μm IMX226 84,000円
DxK37BUX226 USB3 4000 × 3000 30 1/1.7” Starvis 1.85μm IMX226 75,000円
DxK33UX183 USB3 5472 × 3648 18 1” CMOS 2.4μm IMX183 110,000円

DFK・・・カラー DMK・・・モノクロ

上記の通りローリングシャッターは解像度が高くても比較的ローコストであることがわかります。上記以外にも多数の産業用カメラを取り揃えているのでお気軽にお問い合わせください。


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