快門是相機的一部分,用來啟動和停止相機在光照下的曝光。傳統的科學相機使用機械快門,打開快門意味著開始圖像曝光,關閉則曝光結束。機械快門的釋放和閉合速度“很慢”,而且隨著使用時間的延長會出現可靠性問題。如今的科學相機使用電子快門,它顯然會更快、更簡單、用途更廣泛。
電子快門有兩種主要類型:卷簾和全局。卷簾快門常用于sCMOS相機,它們在圖像采集中會帶來毫秒級的時間延遲,具體取決于傳感器。全局快門則是在整個傳感器上同時采集。

1. 卷簾快門
卷簾快門相機從傳感器的頂部開始采集,然后逐行向下“滾動”,通常每行像素的開始曝光的時間延遲在5~25微秒之間,具體取決于相機的速度。
首行像素在指定的曝光時間過去后會采集結束,然后將以同樣的方式向下滾動,這意味著總體上每一行像素都暴露在指定的曝光時間內,但根據其在傳感器上的位置有輕微的延遲。
在此模式下工作的圖像傳感器可提供非常高速的圖像采集速度,具有低噪聲和高量子效率。因此卷簾快門是弱光應用的標準配置。此外,卷簾相機通常在“重疊模式”下工作,即當卷簾快門工作時,下一幀在當前幀結束之前就開始了,這意味著實際上相機沒有不獲取光線的時間。
2. 偽全局快門
在某些情況下,可以避免卷簾快門出現問題或偽彩,例如顯微鏡系統中經常使用的LED和激光光源,在光學系統中可以對光源進行精確的定時控制,卷簾相機可以通過使用稱為“偽全局快門”的技術,這種方式可以獲取到完全無偽影和失真的圖像,如多通道成像等(在不同照明條件下連續采集一個對象的多個圖像,如熒光波長。
3.全局快門
然而,在某些應用中“偽全局快門”是不可能的,并且成像對象移動太快,卷簾快門無法在不產生明顯偽影的情況下進行拍攝,或者在這些應用中,至關重要的是要避免跨幀采集的毫秒級延遲。對于這些應用,可以使用全局快門相機,它們使用內置在每個像素中的附加電路,在整個傳感器中精確地同時啟動和停止曝光。
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