高速摄像机是以低于1/1000秒的曝光或每秒超过250帧的帧速率捕捉运动图像的设备。用于将快速移动的物体作为照片图像记录在存储介质上。录音后,媒体上存储的图像可以缓慢播放。早期高速摄像机使用胶卷记录高速事件,但被完全使用电荷耦合器(CCD)或CMOS主动像素传感器的电子设备所取代,通常每秒1000多帧记录在DRAM上,慢慢播放研究暂时现象的科研动作。
相机有多种类型,将光学图像信号转换为电信号进行存储或传输的基本原理相同。当我们拍摄物体时,这个物体反射的光被照相机镜头收集,聚焦照相机(如照相机管的靶面),通过照相机将光转换成电能,获得“视频信号”。光电信号非常微弱,需要通过预放置电路放大后经过各种电路处理和调整,最后获得的标准信号可以记录在录像带等记录介质上,通过传播系统传播或发送到显示器上显示。
普通家用照相机、DV每秒最多可以达到100帧,手机30帧/秒,高速照相机一般每秒可以达到1000 ~10,000帧的速度,部分军用专用高速照相机每秒可以达到100万到1,000万帧,但这可能不会导致每个像素太高,甚至不会超过家用数码照相机的像素水平。请考虑一下假设。
水滴轻轻掉进池塘时,它产生了几乎无形的长官过程。小水滴首先在水面上跳跃奔腾,接着水滴四处散开,被池水完全吸收消失,直到支离破碎。
肉眼看起来像睡眠的振动,但通过高速摄像机看的话,整个过程看起来像篮球反弹的超慢运动。高速视频专家马特克尼(Matt Kearney)在编辑这水滴的视频时表示:“这将影响你的世界。”克尼拍摄的这部电影被称为“集结滴”,是为了探索频道的电视剧《time work》而制作的,通过高速视频拍摄了一系列自然活动。
过去科学家在实验室拍摄水滴的照片,但使用的是低分辨率相机快照,而不是高分辨率相机。
高速摄像机在流体力学中的应用是什么?
高速摄像机被广泛应用于工业应用,高速摄像机可以拍摄肉眼看不到的图像和运动过程。流体力学的湍流、流体的流速、流场、气泡、沸腾、两相流等运动规律的观察和分析,更需要高速摄像机的参与。用高速摄像机拍摄的石斗,进水瞬间的细节。通过高速摄像机视频,研究人员可以了解石头水下的力量,通过流体力学分析为什么可以多次漂浮在石头水面上。