Cómo elegir el sistema de visión artificial con obturador adecuado para su aplicación

21 Julio 2025

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La selección del sistema de visión artificial con obturador adecuado depende de varios factores importantes. Los usuarios suelen considerar la velocidad de movimiento, la calidad de la imagen, el coste y la aplicación específica. Muchas industrias prefieren las soluciones de obturador global por su capacidad para capturar imágenes sin distorsiones, especialmente al inspeccionar objetos en rápido movimiento. Los obturadores enrollables, por otro lado, funcionan bien en escenas estáticas, pero pueden causar distorsiones con movimientos rápidos.

Los factores clave de selección incluyen:

La velocidad del objeto o proceso

Calidad de imagen requerida para análisis o inspección

Restricciones presupuestarias y condiciones ambientales
Comprender la diferencia entre la tecnología de obturador global y rotatorio ayuda a garantizar que el sistema de visión artificial y la cámara elegidos satisfagan las necesidades de la aplicación.

Puntos clave

Las cámaras con obturador global capturan todos los píxeles a la vez, lo que evita la distorsión del movimiento y las hace ideales para escenas dinámicas o de rápido movimiento.
Cámaras con obturador rodante exponer píxeles fila por fila, lo que puede causar distorsión de la imagen con movimiento rápido pero ofrece mayor resolución y menor costo para escenas estáticas o de movimiento lento.
Elija un sistema de obturador global Para inspección industrial de alta velocidad, robótica y aplicaciones que necesitan imágenes precisas y sin distorsiones.
Las cámaras con obturador rotatorio funcionan bien para imágenes fijas, vigilancia con poco movimiento y proyectos económicos debido a su rentabilidad y mejor rendimiento con poca luz.
Utilice una lista de verificación de decisiones clara que tenga en cuenta la velocidad del movimiento, la calidad de la imagen, la iluminación y el presupuesto para seleccionar el mejor sistema de obturador para su aplicación específica.

Tipos de sistemas de visión artificial con obturador

Persiana

Una cámara con obturador giratorio utiliza un sensor Expone cada fila de píxeles una tras otra, no todos a la vez. Este método es común en muchas cámaras CMOS. El sensor comienza en la fila superior y se desplaza hacia abajo, capturando la imagen con un movimiento ondulatorio. Cada fila comienza y termina la exposición en momentos ligeramente diferentes. Este proceso puede provocar distorsión de la imagen, especialmente cuando los objetos se mueven rápidamente o la cámara vibra.

El efecto de obturador rodante suele aparecer como "efecto gelatina" o líneas torcidas en fotos y vídeos. Los objetos que se mueven rápidamente, como las aspas de un ventilador o los coches que pasan, pueden verse doblados o deformados. Esto se debe a que el sensor graba diferentes partes de la escena en distintos momentos.

Los sistemas de obturador rodante funcionan bien para escenas estáticas o de movimiento lento. Ofrecen un menor costo y una mayor resolución en comparación con otros sistemas de visión artificial. Sin embargo, en aplicaciones de alta velocidad, la distorsión del obturador rodante puede dificultar la captura de imágenes precisas. Aumentar la cuadros por segundo o la velocidad de obturación puede ayudar a reducir estos artefactos, pero no puede eliminarlos por completo.

Shutter Global

Una cámara con obturador global utiliza un sensor que expone todos los píxeles simultáneamente. Este método se conoce como obturador global real. El sensor captura el fotograma completo en un instante y luego lee los datos. Este enfoque evita las diferencias de tiempo que causan distorsión en los sistemas de obturador rotatorio.

Aspecto	Persiana	Shutter Global
Mecanismo de exposición	Expone el sensor fila por fila secuencialmente	Expone todos los píxeles simultáneamente
Tiempo de exposición	Cada fila comienza y termina en momentos diferentes.	Todos los píxeles se abren y cierran al mismo tiempo.
Efecto resultante	Puede causar distorsión en escenas de movimiento rápido.	Elimina la distorsión inducida por el movimiento.
Contexto de la aplicación	Menor costo, común en muchas cámaras de consumo.	Preferido para objetos que se mueven rápidamente y escenas dinámicas.
Ilustración	Las filas se escanean secuencialmente, lo que provoca un retraso en el tiempo	Fotograma completo capturado simultáneamente

Una cámara con obturador global elimina los artefactos de movimiento, lo que la hace ideal para capturar objetos en rápido movimiento o escenas con cambios repentinos de luz. Este tipo de sensor se utiliza a menudo en inspección industrial, robótica y otros sistemas de visión artificial exigentes. Si bien las cámaras con obturador global pueden ser más caras y, en ocasiones, ofrecer una resolución menor que los modelos con obturador rotatorio, proporcionan una integridad de imagen inigualable en entornos dinámicos.

Nota: Muchos sensores CMOS modernos ahora admiten la verdadera tecnología de obturador global, que combina los beneficios de la alta velocidad y la baja distorsión.

Obturador rodante vs. obturador global

Calidad de Imagen

La calidad de la imagen es un factor clave a la hora de seleccionar una sistema de visión artificial con obturadorUna cámara con obturador global expone todos los píxeles simultáneamente, lo que evita la distorsión y garantiza una captura precisa de objetos en rápido movimiento. Esta característica las convierte en la opción ideal para aplicaciones que exigen imágenes de alta precisión, como la inspección industrial y la robótica. Estas cámaras eliminan el efecto gelatina y otros artefactos de movimiento, ofreciendo resultados consistentes y fiables.

Las cámaras de obturador rotatorio, en cambio, exponen el sensor fila por fila. Esta exposición secuencial puede introducir artefactos como líneas sesgadas o imágenes borrosas al capturar movimientos rápidos. Sin embargo, las cámaras de obturador rotatorio suelen ofrecer mayor resolución y mejor rango dinámico, especialmente en condiciones de poca luz. También tienden a producir menos ruido gracias al diseño más simple de su sensor CMOS. Para escenas con poco movimiento, las cámaras de obturador rotatorio ofrecen una excelente calidad de imagen y una consistencia fotograma a fotograma.

Nota: Si bien las cámaras con obturador global ofrecen imágenes sin distorsiones, algunos modelos pueden mostrar niveles de ruido más altos y un rango dinámico más bajo en comparación con las cámaras con obturador rotatorio.

Velocidad

La velocidad juega un papel crucial En aplicaciones de visión artificial, los sensores de obturador rotatorio leen los datos de la imagen secuencialmente, fila por fila. Este proceso crea un intervalo de tiempo entre la exposición de la primera y la última fila. Por ejemplo, un sensor de obturador rotatorio de 1920×1080 a 30 fotogramas por segundo tiene un tiempo de lectura de fila de aproximadamente 30.86 microsegundos. El fotograma completo se escanea de arriba a abajo, lo que puede causar distorsión si la escena cambia rápidamente.

Las cámaras con obturador global exponen todos los píxeles simultáneamente, capturando el fotograma completo en un instante. Tras la exposición, el sensor lee los datos, pero la exposición se produce al mismo tiempo para cada píxel. Este enfoque elimina la distorsión causada por la exposición secuencial y es esencial para tareas de visión artificial de alta velocidad. Los sensores de obturador rotatorio pueden alcanzar velocidades de fotogramas más altas y un menor consumo de energía, pero solo las cámaras con obturador global proporcionan imágenes verdaderamente sin borrosidad en entornos dinámicos.

Costo

Las diferencias de costo entre las cámaras con obturador giratorio y las de obturador global pueden ser significativas. Las cámaras con obturador giratorio utilizan un diseño de sensor más simple y suelen alcanzar una mayor densidad de píxeles. Esto las hace más asequibles y adecuadas para aplicaciones con presupuestos ajustados. Por ejemplo, una cámara con obturador giratorio como la Teledyne Dalsa Nano C4900 con un sensor de 18 MP puede costar menos de $600.

Las cámaras con obturador global requieren circuitos más complejos y suelen tener una menor densidad de píxeles. Esta mayor complejidad y un formato de imagen más grande incrementan el costo tanto de la cámara como del objetivo. Por ejemplo, un módulo de cámara con obturador global como el OV9281 para Raspberry Pi puede costar alrededor de $25.90 para un sensor de 1 MP, pero los modelos industriales suelen ser mucho más caros. La siguiente tabla resume estas diferencias:

Tipo de cámara	Caracteristicas claves	Modelo de ejemplo y sensor	Resolución	Precio aproximado	Factores de costo y notas
Persiana	Diseño de sensor más simple, mayor densidad de píxeles, adecuado para escenas estáticas/poco dinámicas	Teledyne Dalsa Nano C4900 (ON-SEMI AR1820HS)	18MP	Menos de $ 600	Mayor resolución, menor complejidad, rentable para aplicaciones con presupuesto ajustado
Shutter Global	Circuitos más complejos, menor densidad de píxeles, formato de imagen más grande	Módulo de cámara con obturador global OV9281 (Raspberry Pi 4B/5)	1MP	$25.90	El diseño complejo aumenta el costo; el formato de imagen más grande aumenta el costo del lente; generalmente es más caro en general

Consejo: Las cámaras con obturador giratorio ofrecen una solución rentable para aplicaciones donde la distorsión del movimiento no es una preocupación.

Casos de uso

La elección entre sistemas de obturador rotatorio y global depende de la aplicación específica. Las cámaras de obturador rotatorio son preferibles en situaciones donde los sujetos permanecen mayormente inmóviles o se mueven lentamente. Estas cámaras son ideales para:

Fotografía fija con mínimo desenfoque de movimiento
Escenas con niveles de luz cambiantes
Fotografía general y dispositivos de consumo como teléfonos inteligentes.
Monitoreo estático, videoconferencia y escaneo de documentos
Aplicaciones donde una ligera distorsión del movimiento es aceptable o puede corregirse mediante software

Las cámaras con obturador rotatorio también proporcionan una mejor sensibilidad y rango dinámico en muchos casos, lo que las hace adecuadas para entornos con poca luz.

Una cámara con obturador global destaca en entornos de alta velocidad y alta precisión. Algunos casos de uso comunes incluyen:

Inspección de control de calidad en líneas de montaje de rápido movimiento
Robots móviles autónomos (AMR) de almacén para navegación y reconocimiento de artículos
Clasificación de paquetes en cintas transportadoras de alta velocidad para verificación de códigos de barras y etiquetas
Diagnóstico industrial en entornos con vibraciones o movimientos rápidos
Automatización de fábrica para identificación, conteo y clasificación de productos
Inspección de gestión de tráfico, metrología y robótica que requiere imágenes sin distorsiones

Un verdadero sensor de obturador global garantiza que todos los píxeles capturen la escena al mismo tiempo, lo que resulta fundamental para aplicaciones que no toleran ninguna distorsión de la imagen.

Las cámaras con obturador global eliminan los artefactos del obturador giratorio, lo que las convierte en la mejor opción para escenas dinámicas y tareas de visión artificial de alta velocidad.

Recomendaciones de aplicación

Inspección industrial

La inspección industrial exige imágenes precisas y fiables. En una fábrica, los productos suelen moverse rápidamente por las cintas transportadoras. Una cámara con obturador global captura cada píxel al instante, evitando el desenfoque de movimiento y la distorsión. Esta función resulta esencial para control de calidad, donde es necesario detectar incluso pequeños defectos. Muchas aplicaciones de fábrica de alto rendimiento se basan en sensores de obturador global para garantizar el reconocimiento preciso de las características del producto y los códigos de barras. Avances recientes, como los sensores de obturador global de BSI, han mejorado la sensibilidad a la luz y reducido el ruido, lo que hace que estas cámaras sean aún más eficaces en condiciones de iluminación difíciles. Un sistema de cámara industrial con obturador global proporciona la consistencia y la velocidad necesarias para las líneas de inspección modernas.

Consejo: Para líneas de producción de alta velocidad o objetivos que se mueven rápidamente, una cámara con obturador global garantiza imágenes sin distorsiones y una detección confiable de defectos.

Robótica

Las aplicaciones robóticas suelen implicar movimientos rápidos y tareas complejas. Los robots en almacenes, fábricas o vehículos autónomos deben procesar la información visual con rapidez y precisión. La elección entre cámaras de obturador global y de rotación depende de la velocidad del robot y de la necesidad de integridad de la imagen. La siguiente tabla resume los requisitos clave de rendimiento para la robótica:

Aspecto de rendimiento	Características de las persianas enrollables	Características del obturador global
Método de exposición	Exposición de píxeles fila por fila	Exposición simultánea de todos los píxeles
Adecuación para el movimiento	Ideal para objetos estáticos o de movimiento lento.	Ideal para objetos que se mueven rápidamente y que requieren imágenes sin distorsiones.
Distorsión de la imagen	Propenso al desenfoque de movimiento y al "efecto gelatina" en escenas dinámicas	Sin distorsión de la imagen, mantiene la integridad de la imagen en movimiento.
Tiempo y sincronización	Es un desafío lograr una sincronización precisa	Sincronización y sincronización precisas gracias a la exposición simultánea
Consistencia en la calidad de la imagen	Menor consistencia en escenas de alta dinámica	Alta consistencia, adecuada para imágenes de alta precisión.
Costo y consumo de energía	Menor costo y consumo de energía, adecuado para aplicaciones sensibles a los costos.	Mayor coste y consumo energético, adecuado para uso profesional e industrial.
Aplicaciones típicas	Monitoreo estático, captura de imágenes generales, robótica de consumo	Inspección industrial, conducción autónoma, robótica de alta velocidad

Una cámara con obturador global ofrece el mejor rendimiento para robots que requieren un reconocimiento rápido y preciso, como los utilizados en navegación autónoma o clasificación de objetos. Para robots de movimiento más lento o en entornos menos dinámicos, una cámara con obturador rotatorio puede proporcionar una calidad de imagen suficiente a un menor coste. Los diseños de sistemas de visión integrados se benefician de los sensores miniaturizados con obturador global, que se adaptan a espacios compactos y ofrecen imágenes de alta velocidad y sin distorsiones.

Imágenes estacionarias

La captura de imágenes estacionarias abarca aplicaciones como el escaneo de documentos, la vigilancia fija y el monitoreo estático. En estos casos, la cámara y el sujeto permanecen inmóviles. Las cámaras de obturador rotatorio destacan en este ámbito por su mayor resolución y menor costo. Capturan imágenes fila por fila, pero al haber poco o ningún movimiento, no se produce distorsión. Además, ofrecen eficiencia energética, lo que las hace populares en proyectos de consumo y presupuestos ajustados.

Las cámaras con obturador rotatorio proporcionan una excelente calidad de imagen para escenas estáticas.
Ofrecen ventajas en cuanto a costo y potencia para aplicaciones estacionarias o de bajo movimiento.
Las cámaras con obturador global eliminan la distorsión del movimiento, pero suelen tener un coste más elevado y una resolución más baja.

Para la mayoría de las necesidades de imágenes estacionarias, una cámara con obturador rodante ofrece un rendimiento adecuado. Sin embargo, si la aplicación requiere capturar objetos ocasionales en rápido movimiento, se puede considerar una cámara con obturador global.

Vigilancia

Los sistemas de vigilancia deben adaptarse a las diferentes condiciones de iluminación y requisitos de seguridad. La elección del sistema de obturación depende del entorno y del nivel de movimiento en la escena. La siguiente tabla describe las consideraciones clave para las aplicaciones de vigilancia:

Consideración	Explicación
Elección de material	Las contraventanas de plástico son asequibles pero menos duraderas; las contraventanas compuestas ofrecen durabilidad y resistencia a la humedad, importantes para uso en exteriores.
Tipo de operación	Las persianas manuales son rentables para usos pequeños o poco frecuentes; las persianas motorizadas brindan comodidad y control remoto, lo que resulta útil para variar las condiciones de iluminación.
Características de seguridad	Las persianas blindadas o antirrobo con sistemas de bloqueo mejoran la seguridad, fundamental en la vigilancia.
Control de luz	Las persianas enrollables permiten regular la luz y la privacidad; las persianas perforadas equilibran la visibilidad, el flujo de aire y la seguridad.
Resistencia al clima	Las persianas resistentes a los rayos UV, la corrosión, el moho y el viento protegen el equipo y mantienen su funcionamiento en exteriores.
Acústico	El aislamiento térmico y acústico mejora la eficiencia energética y reduce el ruido, beneficioso en entornos de vigilancia.
Integración inteligente	La integración con sistemas inteligentes permite la operación automatizada y remota, adaptándose a las necesidades cambiantes de iluminación y seguridad.

Para vigilancia en exteriores o de alta seguridad, una cámara con obturador global garantiza imágenes nítidas de sujetos en movimiento, incluso con poca luz o condiciones climáticas adversas. Los sensores BSI con obturador global optimizan aún más el rendimiento al mejorar la sensibilidad en condiciones de poca luz y reducir el ruido. Para la vigilancia en interiores o estática, una cámara con obturador rotatorio puede ser suficiente, ya que ofrece ahorro de costos y una calidad de imagen adecuada.

Nota: La adaptación del tipo de obturador a las condiciones de movimiento e iluminación del entorno de vigilancia garantiza un rendimiento y una confiabilidad óptimos.

Cómo elegir su sistema de visión artificial con obturador

Lista de verificación de decisiones

Seleccionar el sistema de visión artificial con obturador adecuado implica varios pasos claros. Un enfoque estructurado ayuda a los usuarios a encontrar la mejor cámara y tecnología de sensor según sus necesidades. A continuación, una lista de verificación práctica:

Defina la aplicación y las tareas de visión. Identifique el detalle más pequeño que el sistema de procesamiento de imágenes debe resolver.
Mida la distancia de trabajo. Esto afecta el enfoque y la distancia focal requerida.
Evalúe el tamaño del objeto para determinar el campo de visión.
Especifique la resolución requerida. Esto afecta tanto a la sensor y tamaño de píxel.
Identifica si la cámara o el objeto se moverán. Observa la velocidad, ya que influye en la elección entre el obturador rotatorio y el obturador global.
Evalúe las condiciones de iluminación. Considere si la iluminación se puede controlar o si el entorno cambia.
Revise las implicaciones del movimiento. Ajuste la velocidad de obturación y la apertura del objetivo (número f) según sea necesario.
Verifique la conectividad de la cámara y las opciones de interfaz para comprobar la compatibilidad del sistema.
Establezca un presupuesto que incluya el coste total de propiedad.
Elija un fabricante con fuerte soporte y una amplia gama de opciones.

Consejo: Para escenas dinámicas o de alta velocidad, una cámara con obturador global evita la distorsión. Para escenas estáticas o de movimiento lento, una cámara con obturador rotatorio ofrece mayor resolución a menor costo.

Factores del producto

Diversos factores técnicos influyen en la elección final de la cámara y el sensor. La siguiente tabla compara las características principales:

Feature	Persiana	Shutter Global
Método de exposición	Fila por fila	Todos los píxeles a la vez
Distorsión de la imagen	Posible en cámara rápida	sin distorsiones
Resolución	Mayor número de píxeles	Menor número de píxeles
Costo	Más Bajo	Más alto
Consumo de energía	Más Bajo	Más alto
Aplicaciones adecuadas	Escenas estáticas, sistema de visión integrado	Inspección industrial de rápida evolución

Avances recientes, como los sensores de obturador global de BSI, han mejorado la calidad y la sensibilidad de la imagen. Los retos de integración suelen incluir la gestión de la iluminación, la comunicación en tiempo real entre hardware y software, y el mantenimiento de la calibración del sistema. El diseño modular y el soporte técnico de los proveedores garantizan la viabilidad futura del sistema de visión artificial. Muchas cámaras modernas incorporan ahora IA y computación en el borde, lo que mejora el rendimiento del sistema de procesamiento de imágenes.

Nota: Tenga siempre en cuenta cómo funcionarán juntos la cámara, el sensor y el software para obtener resultados confiables.

La elección entre sistemas de persianas enrollables y globales requiere una cuidadosa adaptación a las necesidades de la aplicación y los requisitos técnicos. Los expertos del sector recomiendan los siguientes pasos:

Identificar categorías de inspección y necesidades específicas de la industria.
Elija dispositivos adaptados a la tarea, incluida la cámara y la iluminación.
Pruebe con objetivos reales y revise los factores ambientales.
Ajuste los controles de automatización y realice la validación en el sitio.

Muchos usuarios pasan por alto la iluminación, la resolución del sensor y los efectos ambientales, lo cual puede reducir la precisión. Para obtener más información, existen recursos como documentos técnicos, programas de certificación y servicios de consultoría de expertos. El uso de la lista de verificación y la búsqueda de asesoramiento experto garantizan un rendimiento fiable de la visión artificial.

Preguntas Frecuentes

¿Cuál es la principal diferencia entre las cámaras con obturador global y las cámaras con obturador giratorio?

Un obturador rotatorio expone el sensor fila por fila. Un obturador global expone todos los píxeles a la vez. Los obturadores globales evitan la distorsión del movimiento. Los obturadores rotatorios pueden mostrar artefactos con movimientos rápidos.

¿Puede una cámara con obturador giratorio funcionar con objetos en movimiento?

Las cámaras con obturador giratorio pueden capturar objetos en movimiento, pero el movimiento rápido puede causar distorsión. Para movimientos lentos o moderados, suelen funcionar bien. Se recomienda a los usuarios probar la cámara en condiciones reales.

¿Las cámaras con obturador global son siempre más caras?

Las cámaras con obturador global suelen ser más caras debido al complejo diseño del sensor. Sin embargo, los precios han bajado con el avance tecnológico. Los usuarios deberían comparar las características y el rendimiento antes de decidirse.

¿Cómo afectan las condiciones de iluminación a la elección del obturador?

La iluminación afecta la calidad de la imagen en ambos tipos de obturador. Los sensores de obturador global pueden mostrar más ruido con poca luz. Los obturadores enrollables suelen ofrecer una mejor calidad de imagen. rango dinámicoUna iluminación adecuada mejora los resultados de cualquier cámara.