高速摄像机的优点及原理

高速摄像机的优点及原理

高速摄像机是一种能够以小于1/1000秒的曝光或超过每秒250帧的帧速率捕获运动图像的设备。它用于将快速移动的物体作为照片图像记录到存储介质上。 录制后，存储在媒体上的图像可以慢动作播放。 早期的高速摄像机使用胶片记录高速事件，但被*使用电荷耦合器件（CCD）或CMOS有源像素传感器的电子设备取代，通常每秒超过1000帧记录到DRAM上 ，慢慢地回放研究瞬态现象的科学研究动作。

高速摄像机多年来被使用在研究上，有些非常实用，例如车祸模拟测试的纪录。一直到当下，才有这类研究工具被娱乐界所运用。高速摄像机有较为便携的款式，可以用来拍摄商业电视和影片，捕捉“CSI”影集中子弹的冲击画面、“流言*”节目中的大爆炸，以及迪士尼新作“Earth”中的动物飞行特技。

在电视上，视频是以每秒30帧的速度播放，适合于人眼观看。多数电视节目和家庭电影都是以相同的速度录制。不过高速摄像机能够以每秒325,000帧的速度录影 (一秒可以作为三小时播放)。当照相机运作如此快速时，大功率的照明设备是必需的，而且所有摄影成员都还必须使用烤箱手套来操作聚焦透镜。

高速摄像机系统工作原理

高速摄像机可以在很短的时间内完成对高速目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前。高速摄像机技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。

高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光,这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜。经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换。带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中。读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出。因此，一套完整的高速成像系统由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。