롤링 셔터 vs 글로벌 셔터: 노광·왜곡·노이즈·용도 비교
둘 다 이미지 센서의 전자 셔터 방식입니다. 롤링 셔터는 화소의 행마다 시각을 조금씩 어긋나게 해서 노광하고 차례로 읽어 냅니다. 화소 회로가 단순하고 노이즈도 작게 할 수 있지만, 위쪽 행과 아래쪽 행의 촬영 시각이 다르기 때문에 빠르게 움직이는 피사체는 비스듬히 왜곡됩니다. 글로벌 셔터는 모든 화소를 동시에 노광하고 전하를 화소 안에 일시적으로 유지한 뒤 읽어 내므로 왜곡이 생기지 않습니다. 그 대신 화소 회로가 늘어나 화소가 커지기 쉽습니다.
| 비교 항목 | 롤링 셔터 | 글로벌 셔터 |
|---|---|---|
| 노광 타이밍 | 행마다 조금씩 어긋나게 노광을 시작하고 끝냅니다 | 전체 화소가 동시에 노광을 시작하고 동시에 끝냅니다 |
| 읽기 흐름 | 노광이 끝난 행부터 차례로 읽어 냅니다 | 전체 화소의 전하를 한꺼번에 화소 내 유지부로 옮긴 뒤 행마다 읽어 냅니다 |
| 촬영 시각의 차이 | 화면 위쪽 끝과 아래쪽 끝이 한 화면의 읽기 시간(수 ms~수십 ms)만큼 어긋납니다 | 차이가 없습니다 |
| 움직이는 피사체 | 빠르게 움직이는 물체나 카메라를 흔들 때 비스듬히 왜곡됩니다 | 왜곡되지 않습니다 |
| 깜빡이는 빛과 플래시 | 조명의 깜빡임이 가로 줄무늬로 나타나기 쉽습니다. 짧은 플래시에서는 화면의 일부만 밝아지기도 합니다 | 전체 화면이 동시에 빛을 받으므로 줄무늬가 생기지 않고, 펄스광과 동기화하기 쉽습니다 |
| 화소 회로 | 대표적으로 4트랜지스터 화소 | 전하를 일시적으로 유지하는 부분과 이를 위한 트랜지스터가 추가로 필요합니다 |
| 화소 크기와 감도 | 작은 화소로 만들기 쉽습니다 | 유지부만큼 화소가 커지기 쉽고, 수광 면적도 줄어들기 쉽습니다 |
| 노이즈 | 리셋 시와 신호의 차를 구하는 상관 이중 샘플링(CDS)으로 읽기 노이즈를 작게 하기 쉽습니다 | 방식에 따라 CDS가 어려워 노이즈가 늘기 쉽습니다. 유지 중의 암전류와 유지부로의 빛 누설도 과제입니다 |
| 비용 | 낮음 | 높은 편 |
| 주요 용도 | 스마트폰, 디지털카메라, 동영상 촬영, 감시 카메라 | 공장 검사 카메라(머신 비전), 바코드 판독, 차량용 운전자 모니터링, ToF 등의 거리 측정, 로봇과 AR/VR 트래킹 |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.