你或许知道电影是什么时分诞生的，但未必知道它们是怎么在你眼里成为连接的影片的——原因就在于电影在拍照和放映时，都会将帧率调整为24幅/s，这个参数与人眼的时刻分辩才能是共同的，因而尽管电影是不接连放映的，但在人眼看来却构成了连接的印象。
也正因为人眼有这么一个限制，使得一些更高速的运动，人眼就无法彻底捕捉了，这时分咱们就需求凭借外力，让动作变慢，以保证能够完好观看到——高速拍照技能，便是为此应运而生的产品。
高速相机的原理
想要进行高速拍照，就需求依托高速相机，后者是工业相机的一种，具有高图画稳定性、高传输才能和高抗搅扰才能的优势。不过在成像原理上，工业相机与民用相机是没有差异的，都是依托把光学图画信号转变为电信号，以完结存储和传输的意图。而现在运用的最广泛的便是CCD或CMOS芯片。在这里咱们简略描绘一下二者的不同之处。
CCD即电荷耦合器，是一种特别的半导体资料，由很多独立的光敏元件按矩阵摆放而成，通常以百万像素为单位，而像素多少也就意味着CCD上有多少感光组件。在进行拍照时，景象反射的光线经过相机的镜头透射到CCD上，被转化成电荷(每个元件上的电荷量取决于它所遭到的光照强度)，再由操控芯片运用感光元件中的操控信号线路对光电二极管发生的电流进行操控，将一次成像发生的电信号搜集起来，一致输出到放大器，经过放大和滤波后的电信号被送到A/D(模/数转化器)，经其处理后变成数字信号，终究紧缩后存入缓存内，构成终究的相片。
而CMOS和CCD相同都是可用来感触光线改变的半导体，但它归于互补性金属氧化物半导体，可细分为被动式与自动式两种。CMOS自身是核算机上选用的一种首要芯片，1999年初次被XirLink公司做成印象传感器推向商场，其间心结构上的每个像素点由一个感光电极、一个电信号转化单元、一个信号传输晶体管，以及一个信号放大器所组成，当CMOS感遭到光线之后，会经光电转化后使电极带上负电和正电，前者的互补效应会发生电信号，再被A/D转化器上再被处理芯片记载宽和读成印象数据。
高速摄像技能是要点
可是仅仅是高速相机还不满足，高速拍照技能也是必不可少的手法。其在信息论中的界说为——关于一个人眼无法跟从的高速消逝进程，高速拍照供给了一个耦合的时空信息系列，其间空间信息用图画来表明，时刻信息用拍照频率来表明。
总的来说，高速拍照是一种拍照速度很快，曝光时刻很短的一种拍照办法，再依托“快摄慢放”的技能，终究将快速改变的运动进程放慢到人眼的视觉的时刻分辩程度，使人能够得以调查。而这也就意味着在高速拍照时，其拍照频率(帧/秒)有必要与物体运动改变的速率到达同步，改变越快的运动会要求越高的拍照频率。
值得一提的，亮光在高速拍照中的作用是最重要的，人类历史上第一次真实含义的高速拍照便是靠速度为1/2000秒的亮光拍照出了“停止”的运动画面，此外，2008年美国人塞勒所拍照的子弹穿过卷烟的相片，尽管其运用的尼康D90相机快门速度最高只要1/4000秒，远远跟不上300m/s左右的子弹的速度，可是操作者经过先将快门提早翻开一秒，借由子弹触发激光束点亮2万伏微秒级的亮光灯，并在亮光灯闪亮的那一刻完结拍照，然后完结了关于该相片的捕捉——因为当亮光以微秒计的时分，即使快门时刻以秒计，终究保存在传感器上的依旧只要亮光下的几微秒的图画罢了，这就使得高速运动中的物体能够被明晰的捕捉下来。
高速拍照最新作用——每秒4.4万亿!
开始在相机曝光需求到达数十分钟的年代，以秒计数就现已能够被称为是高速拍照，但到了当下，高速拍照起点就定在了数千分之一秒左右，乃至几亿分之一秒乃至几兆分之一秒的也不罕见了，而据最新的音讯显现，日本有科学家开宣布了一种新式的高速相机，其光敏元件帧距离达每秒4.4万亿帧，足以抢先之前的高速相机一千倍之多。而之所以能够完结这样的作用，原因在于其运用了一项名为“接连守时全光学映射拍照”的技能，简略来说其是一个根据运动的飞秒成像拍照术，即先对拍照方针的空间概括进行光学映射，再运用脉冲形式相机宣布极短的单脉冲串进行图画收集，因而能够完结一次成像，而无需像之前相同重复丈量。
而因为在传感器面积必定的情况下，视频的两大首要参数——帧率与分辩率之间存在必定的制衡，因而当帧率进步，那么分辩率就会下降，这也是为何这款超高速相机拍照的相片分辩率只要450×450的原因。
而4.4万亿这个数字，是在该作用得到的影片帧率为229fs的基础上核算得来的，fs是指飞秒，即千万亿分之一秒，而1/229fs则就等于4.36万亿，而事实上，这个数字也只能被核算出来，因为它现已无法被丈量了。
高速拍照能上知地舆下知地舆
高速拍照现在最广泛的使用，是安装在流水线上代替人工来进行监测，其经过数字图画拍照方针后转化成图画信号(收集)，再传送给专用的图画处理系统(传输)，然后图画处理系统再对这些信号进行各种运算来抽取方针特征(核算)，最终根据判别效果操控现场设备(反应)。
举个比方，当流水线在灌装饮料时，速度这项目标十分重要，因为过快会导致瓶身爆裂，过慢就会添加耗时与本钱，想要到达最完美的作用，就需求确认最合适的速率，而这就要凭借于高速拍照来完结了。
除此之外，高速拍照还广泛使用于军事(例如弹道剖析)、制药(细胞运动)、影视(动画特效)、化工(喷流流体剖析)、印刷(检测高速印刷时或许存在的印刷缺点)等职业，而在超高速相机的辅佐下，还能够完结对化学反应瞬间、等离子体动力学、晶格振荡波、热传导等现象进行拍照。例如美国人就以每秒1000亿帧的速率拍照下了光在镜面上反射的进程(见上图)。
比起工业用处，民用高速拍照往往更富创造性
因为高速相机归于工业用相机，因而很多人或许会连带认为高速拍照不能够使用于个人和民用商场，但这是过错的。比方最受群众用户欢迎的拍照设备iPhone 6，它就能够720P的分辩率下拍照240fps的视频，而定位极限运动爱好者的GoPro也相同能够完结高速拍照，尽管它们不如工业用高速相机那么专业和极致，但现已满足用户惊叹一声“Cool”了。
一般来说，常见的高速拍照场景，包含关于运动中的孩子或宠物的动作捕捉，像荡在秋千上的小孩、滑雪场上腾空翻滚的英姿、高速飞翔的鸟类等等，之前有人用iPhone 6的高速拍照功用拍照过一只刚从水里出来的狗甩动身体的动作，狗的皮肤就伴跟着身体的动作来回甩动，十分风趣。
或许你也能够自己测验拍照水与火这两种高速拍照常见的体裁，比方往空杯子里倒水，或许是点着一个乒乓球——然后你就会发现这些本来转瞬即逝，乃至你认为无法被看到和记载的东西，它们不光富有着异样的精彩，也能够成果你的个性化拍照佳作。
