解析高速攝像機的系統工作原理及高速攝影的應用領域

2022年08月10日 16:20:55人氣：312來源：深圳市歐博浩瀚科技有限公司

　　高速攝像機多年來被使用在研究上，有些非常實用，例如車禍模擬測試的紀錄。一直到當下，才有這類研究工具被娛樂界所運用。高速攝像機有較為便攜的款式，可以用來拍攝商業電視和影片，捕捉“CSI”影集中的沖擊畫面、“流言”節目中的大爆炸，以及迪士尼新作“Earth”中的動物飛行特技。

　　在電視上，視頻是以每秒30幀的速度播放，適合于人眼觀看。多數電視節目和家庭電影都是以相同的速度錄制。不過有些多頭型高速攝影機能夠以每秒325,000幀的速度錄影(一秒可以作為三小時播放)。當照相機運作如此快速時，大功率的照明設備是必需的，而且所有攝影成員都還必須使用烤箱手套來操作聚焦透鏡。

　　高速攝像機系統工作原理

　　高速攝像機可以在很短的時間內完成對高速目標的快速、多次采樣，當以常規速度放映時，所記錄目標的變化過程就清晰、緩慢地呈現在我們眼前。高速攝像機技術具有實時目標捕獲、圖像快速記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優點。

　　高速運動目標受到自然光或人工輔助照明燈光的照射產生反射光，或者運動目標本身發光,這些光的一部分透過高速成像系統的成像物鏡。經物鏡成像后，落在光電成像器件的像感面上，受驅動電路控制的光電器件，會對像感面上的目標像快速響應，即根據像感面上目標像光能量的分布，在各采樣點即像素點產生響應大小的電荷包，完成圖像的光電轉換。帶有圖像信息的各個電荷包被迅速轉移到讀出寄存器中。讀出信號經信號處理后傳輸至電腦中，由電腦對圖像進行讀出顯示和判讀，并將結果輸出。因此，一套完整的高速成像系統由光學成像、光電成像、信號傳輸、控制、圖像存儲與處理等幾部分組成。

　　高速攝影在流體力學中的應用

　　高速攝影在工業應用中應用廣泛，高速攝像機能拍攝到肉眼無法看清楚的圖像和運動過程。流體力學中的湍流、流體的流速、流場、氣泡、沸騰、兩相流等運動規律的觀察和分析更是少不了高速攝像機的參與。如用高速攝像拍攝的石頭進入水中一剎那的細節。通過高速攝像機影像，研究人員能夠了解石頭水下的受力情況，并通過流體動力學，分析出為何石頭能在水面上連續多次漂浮。

關鍵詞：攝像機

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