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Titolo: Illuminazione a led controllata con PWM e sensori CMOS

Mi č venuto un ulteriore dubbio riguardo il pilotaggio di sorgenti
luminose senza inerzia (led) mediante impulsi utilizzando per le
riprese sensori CMOS.
Se non ho capito male, i CMOS analizzano in tempo reale l'immagine a
righe orizzontali successive, da cui l'effetto di rolling shutter.
Ora, con un dimmer che ha la frequenza di 700Hz il led si accende e si
spegne 16 volte durante un semiquadro con esposizione di 1/50° di
secondo (1/50x700=16).
Nella scansione CCD non c'č problema in quanto si comporta
simil-pellicola, ma la scansione distribuita nel tempo del CMOS
potrebbe creare 16 gruppi di righe sottoesposte (la cui altezza
dipendende dal duty cycle ovvero dalla luminositą impiegata)
all'interno di ogni fotogramma.
Dubbio legittimo?
ciao
lorenzo

 all'interno di ogni fotogramma.
A parte che a 700Hz il led si accende e si spegne esattamente 14 volte per
ogni 1/50 di secondo, ma la risposta e' negativa, perche' ogni riga
rimane esposta per 1/50 (anche se in momenti diversi), e quindi si
prende sempre 14 accensioni, da cui nessun problema di sottoesposizione o
altre controindicazioni.
Ciao,
  Luca

  Luca
Qualche cosa non mi torna (vabbè, non mi tornavano nemmeno i conti, se
è per quello..).
Vediamo se il mio ragionamento fila e se e dove "toppo".
Il rolling shutter si evidenzia anche su fotogramma singolo, giusto?
(se non è così cade tutto il mio ragionamento)
 Una riga verticale durante, una carrellata, viene registrata come
diagonale dentellata all'interno di ogni fotogramma, vado bene?
Quindi deduco che all'interno dell'esposizione di 1/50 di secondo sono
avvenute le 625 scansioni di riga in tempi diversi.
Non conosco benissimo la tecnica CMOS, ma dopo l'acquisizione dei dati
di una riga quata viene ignorata fino al fotogramma successivo, un
50simo di secondo dopo, dico bene?
Quindi, se tutto fila ancora, ogni riga resta esposta per ... (1/50
equivale a 20ms, che diviso 625 righe fa...) 32microsecondi.
Vado ancora bene o sono già in errore?
Ora passiamo alla luce del led, che a 700Hz e con duty cycle del 10%
resta acceso per 142 microsec e spento per 1,286ms.
Nel tempo di accensione del led, se il mio discorso fila, resterebbero
esposte poco più di 4 righe mentre le successive 40 circa restano al
buio.
Può essere?
ciao
lorenzo

 Vado ancora bene o sono già in errore?
Qui sei in errore: il tempo di esposizione di una riga e' sempre... 1/50!!!
Faccio un esempio di un sensore (progressivo, i CMOS sono sempre
scansionati progressivi) con 4 righe:
0.000: azzerata la riga 1
0.004: azzerata la riga 2
0.008: azzerata la riga 3
0.012: azzerata la riga 4
Azzeramento finito, attesa del raggiungimento di 1/50 per la prima riga
0.020: acquisizione riga 1, azzeramento riga 1
0.024: acquisizione riga 2, azzeramento riga 2
0.028: acquisizione riga 3, azzeramento riga 3
0.032: acquisizione riga 4, azzeramento riga 4
Acquisizione del primo 1/50 finita, attesa del secondo 1/50
0.040: acquisizione riga 1, azzeramento riga 1
0.044: acquisizione riga 2, azzeramento riga 2
0.048: acquisizione riga 3, azzeramento riga 3
0.052: acquisizione riga 4, azzeramento riga 4
Acquisizione secondo 1/50 finita, interlacciamento e compressione (questo
dovrebbe avvenire in contemporanea alla successiva acquisizione)
0.060: acquisizione riga 1, azzeramento riga 1
0.064: acquisizione riga 2, azzeramento riga 2
0.068: acquisizione riga 3, azzeramento riga 3
0.072: acquisizione riga 4, azzeramento riga 4
E cosi' via....
Se, ad esempio riduci il tempo di esposizione a 1/100, i tempi diventano
cosi':
0.010: azzerata riga 1
0.014: azzerata riga 2
0.018: azzerata riga 3
0.020: acquisizione riga 1
0.022: azzerata riga 4
0.024: acquisizione riga 2
0.028: acquisizione riga 3
0.030: azzerata riga 1 per il fotogramma successivo
0.032: acquisizione riga 4
Acquisizione primo 1/50 finita, in attesa scansione secondo 1/50
0.034: azzerata riga 2 per il fotogramma successivo
0.038: azzerata riga 3 per il fotogramma successivo
0.040: acquisizione riga 1
0.042: azzerata riga 4
0.044: acquisizione riga 2
0.048: acquisizione riga 3
0.050: azzerata riga 1 per il fotogramma successivo
0.052: acquisizione riga 4
Acquisizione secondo 1/50 finita, interlacciamento e compressione
Ogni riga viene sempre esposta per il tempo di shutter: il problema c'e'
quando le luci hanno una frequenza on/off che non e' un multiplto di
quella di esposizione ed ha valori abbastanza bassi da far notare le
differenze di esposizione. Nel tuo caso, la frequenza del dimmer e'
esattamente 14 volte, quindi sei in sincrono con quella di
acquisizione. Inoltre, anche se non fossi stato in sincrono (ad esempio
con un tempo di 1/60), penso che 1/11 in riduzione sull'esposizione sia
un valore abbastanza basso da non notarsi nell'immagine (bisognerebbe
pero' provare...).
Ciao!
  Luca


Grazie dell'attenzione, e sopratutto per la pazienza.
Con calma mi studio la tua risposta.
Ciao
lorenzo