果冻效应 Rolling shutter 产生分析与消除方法

[橘子茜茜]

果冻效应 Global shutter and Rolling shutter

果冻的形成是摄影机本身的特性决定的，使用CMOS传感器的相机多数使用卷帘快门，它是通过图像传感器逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，图像传感器逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。当然，所有的动作在极短的时间内完成，一般不会对拍摄造成影响。但如果被拍摄物体相对于相机高速运动或快速振动时。用卷帘快门方式拍摄，逐行扫描速度不够，拍摄结果就可能出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等情况。这种卷帘快门方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应。

在此之前先了解一下数码相机的Global shutter and Rolling shutter：
Global shutter是通过整幅场景在同一时间曝光实现的。Sensor所有像素点同时收集光线，同时曝光。即在曝光开始的时候，Sensor开始收集光线；在曝光结束的时候，光线收集电路被切断。然后Sensor值读出即为一幅照片。CCD就是Global shutter工作方式。

Rolling shutter与Global shutter不同，它是通过Sensor逐行曝光的方式实现的。在曝光开始的时候，Sensor逐行扫描逐行进行曝光，直至所有像素点都被曝光。当然，所有的动作在极短的时间内完成。

如果被拍摄物体相对于相机高速运动时。用Global shutter方式拍摄，假如曝光时间过长，照片会产生像糊现象。而用Rolling shutter方式拍摄，逐行扫描速度不够，拍摄结果就可能出现“倾斜”、“摇摆不定”或“部分曝光”等任一种情况。这种Rolling shutter方式拍摄出现的现象，就定义为果冻效应。

如下图所示，即为一个在Rolling shutter工作方式的摄像头在高速水平运动状态下拍下的物体结果。

正常画面

果冻效应

消除果冻效应：

在premiere中我们可以使用Rolling shutter repair插件来对画面进行修复。