Obturador Eletrônico

Câmeras CCD e Obturadores Eletrônicos

Diversos modelos de câmeras incorporam um obturador eletrônico (electronic shutter, íris eletrônica, E/S, AES entre outras denominações) como uma de suas funções principais. Este artigo tem por objetivo de fornecer uma familiarização com o uso e finalidade do obturador eletrônico.

O obturador eletrônico é um circuito característico que permite a câmera controlar “o tempo de integração” do sensor CCD. O tempo de integração é o período de tempo que o CCD armazena a luz que irá formar a imagem. Trata-se de um processo análogo ao utilizado em câmeras de cinema. No padrão NTSC, a frequência de varredura dos campos é de 60 Hz, portanto em uma câmera sem a função do obturador ativada tem um tempo de integração de 1/60 de um segundo ou 16.7 milissegundos. As Câmeras atualmente são fornecidas com velocidades do obturador na ordem de até 1/10.000 de segundo. Quando ativado o obturador pode reduzir o tempo de integração para 1/10.000 de segundo.

A ativação do obturador tem dois efeitos significativos:

1. A Sensibilidade é reduzida em proporção direta ao tempo de integração.
2. As imagens de objetos com movimentos mais rápidos são mais apuradas, uma vez que o movimento é reduzido.

Aqui temos algumas indicações referentes as velocidades do obturador:

a. O obturador afeta somente o tempo de integração. A taxa normal de campos permanece 60 imagens por segundo. Porém, a exposição do CCD durante o 1/60 de segundo do período do campo é agora operada pelo tempo ativo do obturador.

b. A ativação do obturador não torna a câmera capaz de receber mais de 60 campos/segundo.

A taxa de convencional da câmera de 60 campos por segundo permanece inalterada.

Uma aplicação potencial da velocidade do obturador em projetos com câmeras, é na substituição e redução da necessidade do uso acentuado de lentes auto-iris. Através do projeto das câmeras com alguns avanços nos seus circuitos, é perfeitamente possível o controle da sensibilidade da câmera através da utilização dos circuito obturador eletrônico. Em geral, a divisão do tempo de integração reduzirá a sensibilidade da câmera pelo F/stop (um fator de dois). Analise o seguinte comparativo:

A indústria de CFTV já disponibiliza diversas câmeras que utilizam esta função no sentido de reduzir a a necessidade da utilização de lentes do tipo auto-íris em algumas aplicações mais simples. Apesar desta aplicação parecer perfeitamente possível, uma das limitações será o alcance dinâmico da luz. A não ser que a velocidade do obturador possa ser aumentada para bem além de 1/10,000 de segundo, esta técnica estará provavelmente limitada a situações com iluminação relativamente controladas e não será satisfatória para as condições adversas de iluminação para aplicações externas.

Sobre o Autor:
Marcelo Peres
Guia do CFTV

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