Raspberry Pi Global Shutter Camera Review: Mga High-Speed ​​Capture

Ilang linggo lamang matapos ilabas ang Raspberry Pi Camera Module v3, naglabas ang Raspberry Pi ng isa pang camera at kamukha ito ng kagalang-galang na Raspberry Pi High Quality camera na sinuri namin noong 2020.

Ang $50 Raspberry Pi Global Shutter Camera ay hindi ang kahalili sa High Quality camera; ang camera na iyon ay tiyak na nasa aming listahan ng Best Raspberry Pi Accessories. Sa halip, ang Global Shutter camera ay isang accompaniment na nag-aalok ng compatibility sa mga lens at tripod mounts, ngunit pinapalitan ang rolling-shutter na ginamit sa mga nakaraang camera para sa isang mas mabilis na global shutter. Ang bagong shutter ay kumukuha ng mga larawan at video na walang mga rolling-shutter na artifact, na ginagawang mahusay para sa pagkuha ng mabilis na gumagalaw na mga bagay tulad ng mga atleta sa mga sports game o blades sa isang fan nang walang distortion. Gayunpaman, kakailanganin mong tanggapin ang mas mababang resolution kaysa sa iba pang mga Pi camera.

Mga Detalye ng Raspberry Pi Global Shutter Camera

Mag -swipe upang mag -scroll ng horizontallyheader cell – haligi 0 Global Shutter Camerahigh Quality Camerasensorsony IMX296LQR -CSONY IMX477Sensor Resolution1.6 Megapixel12 MegapixelMax Resolution1440 X 1080 Pixels4056 X 3040ShutterGlobal Shutterrolling ShutterlS CompatibilityC o CS Mountc o CS Mountdiming Shutterl (CS Mountc o CS Mountdiming ShutterL

Sa isang kaswal na sulyap ang Global Shutter camera ay mukhang halos magkapareho sa orihinal na High Quality camera. Ang tanging bagay na nagbibigay nito ay isang plastic na takip na may logo ng Raspberry Pi na naka-emboss dito. Ang takip ay naroon upang protektahan ang maselang surface mount electronics mula sa pinsala. Ang Global Shutter camera ay kumukuha ng parehong C / CS lens gaya ng High Quality camera, na nangangahulugang maaari naming paghaluin at itugma ang aming mga paboritong lens sa pagitan ng dalawa.

Larawan 1 ng 5

(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)

Kung saan ang mga pagkakatulad ay nagtatapos sa sensor. Ang 1.6 megapixel Sony IMX296 sensor ng Global Shutter ay hindi tugma sa 12 megapixels ng Sony IMX477. Ngunit hindi lahat tungkol sa mga pixel na may bagong camera na ito.

Para sa lahat ng nakaraang modelo ng Raspberry Pi camera, ginamit ang rolling shutter. Ang hanay ng mga 2D light sensitive pixel ay lumilikha ng isang halaga ayon sa dami ng liwanag na nakikita nila. Ang mga halagang ito ay iko-convert sa isang bagay na mauunawaan ng Raspberry Pi. Ang array ay may mga row ng analog-to-digital converter na magpapadala ng kanilang data sa Pi na may bahagyang pagkaantala sa bawat row. Ang pagkaantala na ito ang nagiging sanhi ng pagbaluktot sa mabilis na gumagalaw na mga bagay sa isang video o larawan. Nasubukan mo na bang mag-shoot ng video ng propeller o desk fan? Ang mga kurbadang iyon na pumapagaspas sa larawan ay ang “nakikita” ng sensor habang gumagalaw ang talim sa window ng sensor. Para sa mga static na larawan o low-speed na video, ayos lang ito. Ngunit kapag gusto nating mag-record nang mabilis, sabihin nating isang sports event, eksperimento sa agham o machine learning, kailangan natin ang pinakamalinaw na larawang posible at diyan pumapasok ang isang pandaigdigang shutter.

Gumagana ang mga pandaigdigang shutter sa pamamagitan ng pagtatalaga sa bawat pixel ng sarili nitong elemento ng analog storage. Ang pagti-trigger sa shutter ay magtapon ng analog na halaga sa bawat elemento ng imbakan ng pixel kung saan maaari itong basahin. Makakakuha ka lamang ng 1.6 megapixel, ngunit ang camera na ito ay hindi tungkol sa resolution na kasing bilis ng kalinawan.

Disenyo ng Raspberry Pi Global Shutter Camera

Kasunod ng disenyo ng orihinal na High Quality camera, ang Global Shutter camera ay nagtatampok ng parehong metal tripod mount na nais naming itampok sa ibang mga modelo ng Raspberry Pi camera. Pinoprotektahan ng itim na plastik na takip ang mga circuit mula sa hindi sinasadyang shorts, isang bagay na wala sa aming High Quality camera noong 2020. Ang parehong apat na M2.5 screw hole ay naroroon sa mga sulok ng PCB, ibig sabihin, madali naming mapapaloob ang camera sa mga case na idinisenyo para sa High Quality na camera.

Ang mga lente ay maaaring palitan sa pagitan ng dalawang modelo, ibig sabihin, maaari naming muling gamitin ang maraming iba’t ibang opsyon na binili namin para sa Mataas na Kalidad ng camera (kabilang ang isa na nagbibigay-daan sa paggamit ng mga lente ng Canon). Ang mga C mount lens ay mangangailangan ng isang madaling magagamit na adaptor, ngunit ito ay mura at walang kuwentang gamitin.

Gamit ang Raspberry Pi Global Shutter Camera

Ang software para sa Global Shutter camera ay eksaktong kapareho ng kamakailang Camera Module 3. Mayroon kaming libcamera at Picamera2. Ang una ay isang terminal na application na may mga kahanga-hangang feature para kontrolin ang bawat aspeto ng buong hanay ng camera (kabilang ang pagtatakda ng focus system ng Camera Module 3). Ang huli, ang Picamera2 ay isang Python module na kinokopya ang marami sa parehong mga tampok at madaling isinama sa mga proyekto ng Python.

Sa aming mga pagsubok, ang Global Shutter camera ay may maximum na framerate na 60fps. Gamit ang libcamera application sinubukan naming pilitin ang camera na mag-record sa mas mataas, ngunit sa tuwing binabalewala nito ang aming parameter. Ang tanging pagkakataon na binago nito ang framerate ay noong itinakda namin ang rate sa mas mababa sa 60. Masaya na tumakbo ang Global Shutter camera sa 30 fps. Nakipag-ugnayan kami sa Raspberry Pi upang kumpirmahin ang mga detalye at kung may error ay susuriin namin muli.

(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)

Dahil ang Global Shutter at High Quality na mga camera ay gumagamit ng parehong mga lente at software, ang pangunahing lugar na susuriin ay ang pag-aangkin ng walang rolling-shutter na artifact. Upang i-benchmark ito, ginamit namin ang parehong 16mm lens, sa isang nakapirming taas sa itaas ng paksa ng pagsubok.

Ang mga rolling-shutter artefact ay nabuo sa pamamagitan ng mabilis na paggalaw ng mga bagay, halimbawa ang propeller ng isang eroplano. Ang aming badyet ay hindi umabot sa pag-upa ng eroplano, kaya isang desk fan ang tanging pagpipilian namin. Inalis namin ang pangkaligtasang takip ng fan (huwag subukan iyon sa bahay), na nagbibigay sa mga camera ng pinakamagandang pagkakataon na makuha ang mga blades sa paggalaw. Itinakda namin ang resolution ng mga camera sa 1440 x 1080, ang maximum na sinusuportahan para sa sensor ng Sony IMX296 ng Global Shutter camera.

Larawan 1 ng 4

Mataas na Kalidad ng Camera na may Picamera2 (Kredito ng larawan: Tom’s Hardware)Global Shutter na may Picamera2 (Kredito ng larawan: Tom’s Hardware)Mataas na Kalidad ng Camera gamit ang libcamera (Kredito ng larawan: Tom’s Hardware)Global Shutter Camera gamit ang libcamera (Image credit: Tom’s Hardware)

Una kaming kumuha ng video gamit ang libcamera at ang High Quality camera. Malinaw na naroroon ang mga rolling-shutter artifact. Ang tila maitim na alon ay humampas sa mga umiikot na talim habang sila ay umaandar nang buong bilis. Ang paglipat ng bentilador (maingat) ay gumawa ng kaunting pagkakaiba, ang mga artifact ay naroroon upang makita. Ang parehong pagsubok gamit ang Global Shutter camera ay nagpakita ng kaunti o walang mga rolling-shutter na artifact. Ang mga umiikot na talim ay malabo pa rin, ngunit walang maitim na alon na tumatawid sa mga talim.

Pagkatapos ay inilipat namin ang pagsubok sa Picamera2 at pagkatapos i-configure ang pagsubok na gamitin ang parehong resolution ay nag-record kami ng video gamit ang parehong mga camera. Muli kaming nakakita ng kakila-kilabot na rolling-shutter artifact na may Mataas na Kalidad ng camera at wala sa Global Shutter camera.

Anong Mga Proyekto ang Kapaki-pakinabang ng Raspberry Pi Global Shutter Camera?

Kung kailangan mong kumuha ng mabilis na gumagalaw na mga larawan at video, kung gayon ang Global Shutter camera ang dapat mong puntahan. Makikinabang ang mga eksperimento sa sports, machine learning at science mula sa bilis at ang mga opsyon sa pagpapalit ng lens ay nangangahulugan na maaari nating piliin ang tamang lens upang makuha ang paksa. Ang mga proyekto sa pag-aaral ng makina, kung saan kinakailangan ang mabilisang pagkuha ng isang paksa, ay makikinabang sa bilis ng Global Shutter.

Ang hindi kapaki-pakinabang ng Global Shutter camera ay ang mga pangkalahatang proyekto sa photography. Kung ikaw ay kumukuha ng mabagal na gumagalaw o static na bagay, pagkatapos ay pumunta sa High Quality na camera. Makakakuha ka ng mas magandang kalidad ng larawan.

Bottom Line

(Credit ng larawan: Tom’s Hardware)

Limitado ang apela ng Global Shutter camera, ngunit para sa mga nangangailangan ng feature set nito, tiyak na malugod na tinatanggap ang pagdating nito. Kung kailangan mo ang pinakamahusay na posibleng kalidad ng imahe, kung gayon ang High Quality na camera ay mahirap pa ring talunin. Nagustuhan namin na sumusunod ito sa mga mekanikal na pamantayan na ginagamit ng High Quality camera. Ang kakayahang magamit muli ang aming mga lente at mga kasalukuyang tripod at armature ay nangangahulugang hindi namin kailangang maglabas ng mas maraming pera.