在相機中，快門用來控制感光元件的曝光時間長度，並影響影像的清晰與穩定性。現今工業相機多採用電子快門，可分為「全域快門 (Global Shutter)」與「捲簾快門 (Rolling Shutter)」，兩者的原理與適用場景各有不同。
全域快門 & 捲簾快門運作原理
什麼是全域快門(Global Shutter)
全域快門的感光元件會在同一時間啟動並完成整個畫面的曝光。所有像素同時收集光線、同時停止曝光，確保影像中每一個像素都來自同一時間點的畫面。雖然像素數據在曝光後仍需逐行讀出，但不影響影像的時間同步性，因此能有效避免因時間差造成的圖像畸變，如斜線(Skew)或果凍效應(Jello Effect)。這使得全域快門非常適合拍攝高速移動的物體，能提供清晰、穩定、無變形的影像。
不過，相較於捲簾快門，全域快門的感光元件製造成本較高，且在相同感光面積下，其低光表現(感光靈敏度)可能略為遜色，需要較充足的光源才能發揮最佳效果。
什麼是捲簾快門(Rolling Shutter)
捲簾快門的感光元件並非一次性曝光，而是逐行依序啟動曝光與資料讀取，通常從感光元件的頂部至底部依序進行。雖然各行的曝光時間長度相同，但每一行像素的曝光開始時間略有差異。
這種設計簡化了電路與元件需求，因此製造成本相對較低，且通常具備更高的像素密度與優異的低光表現。對於靜態或慢速移動物體，捲簾快門能提供良好的成像品質與成本效益。
但若用於拍攝高速運動物體，因曝光時間點不一致，容易產生圖像畸變，如垂直線條傾斜(Skew)、整體畫面扭曲(果凍效應，Jello Effect)，甚至物體部分消失(部分曝光，Partial Exposure)等問題，影響影像判讀與量測精度。
工業相機挑選秘訣：全域快門 VS 捲簾快門
選擇適合的快門類型，關鍵在於應用情境中的「取像速度要求」、「圖像精度要求」、「光源條件要求」以及「預算成本考量」。以下提供實用選型建議：
1. 依據取像速度要求：
• 高速移動物體(例如：抓取放置 [機器人抓取、柔性供料、零件組裝]、檢測 [流水線包裝檢測、生產線上的零件檢測—高速六面檢、插件機])：建議使用全域快門，可避免圖像畸變，提升辨識與量測準確度。
• 靜態物體(例如：停拍檢測，包含標籤檢測、產品有無檢測)：捲簾快門為實用又經濟的選擇，相同畫素下的價格有時候是相對低的。
2. 依據圖像精度要求：
• 對影像幾何準確度要求高(如：尺寸量測、幾何分析、取料定位)：選擇全域快門，可確保影像不變形，提升演算法可靠性。
• 容許輕微影像畸變(如：產品有無判斷、螺絲種類識別)：可選擇捲簾快門，在不影響辨識的前提下節省預算。
3. 依據預算成本考量：
• 成本敏感型應用：捲簾快門相機普遍價格更具競爭力，適用大多數靜態拍攝通用檢測場景。
• 效能優先型應用：若精度、速度為首要考量，全域快門雖成本略高，但可大幅提升影像可靠度與結果穩定性，長期效益更佳。
總結來說，選擇全域快門與捲簾快門最核心的考量是「
物體移動速度」和「
對圖像畸變的容忍度」。
• 如果拍攝物體會高速移動，或您對圖像的影像品質有嚴格要求，請毫不猶豫地選擇全域快門。
• 如果物體靜止，且對圖像畸變不苛求，捲簾快門是更經濟且性能良好的選擇。
在做最終決策時，建議與專業的機器視覺供應商進行溝通，他們可以根據您的具體需求提供專業的建議和測試。
台達工業相機皆提供全域快門 & 捲簾快門的規格選擇
