高速攝像技術概述

高速攝像機工作原理：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，經過物鏡成像后，落在光電成像器件的CCD（Charge Coupled Device）或CMOS（Complementary Metal Oxide Semiconductor）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相應大小的電荷包，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記錄介質（內存、磁盤陣列或存儲卡等）中，經信號處理后由顯示器顯示，最后工作結束后即可及時地慢速重放。

高速攝像技術是研究高速運動物體或瞬變流逝現象的有效方法之一，其將視覺無法分辨的高速過程“凍結"在記錄介質上，從而提供一系列與之耦合的空間-時間信息，空間信息是以圖像來表現的，而時間信息是以攝影頻率或曝光時間來決定的，為研究高速運動/瞬變的現象和規律機理提供了科學依據。該技術的出現彌補了人眼的生理局限（人眼的時間分辨能力1/24秒；空間分辨能力是1′，即25mm視距下約80um），擴展了人類對自然世界觀察的深度和廣度，將許多裸眼無法觀察的試驗現象和流逝對象轉換成適宜觀察的圖像等可視化模式。該技術的主要優點是：拍攝速率高（≥1000幀/秒）、拍攝圖像清晰、抗干擾能力強、功耗低、系統操作簡單等，缺點就是有點貴。