Высокоскоростная фотография

Высокоскоростная фотография — это наука о съемке очень быстрых явлений. В 1948 году Общество инженеров кино и телевидения ^{( SMPTE )} определило высокоскоростную фотографию как любой набор фотографий, снятых камерой, способной делать 69 кадров в секунду или больше, и состоящих как минимум из трех последовательных ^кадров . Высокоскоростную фотографию можно считать противоположностью цейтраферной фотографии .

В обычном использовании высокоскоростная фотография может относиться к одному или обоим из следующих значений. Во-первых, сама фотография может быть сделана таким образом, чтобы казалось, что движение застыло, особенно для уменьшения размытости движения . Во-вторых, серия фотографий может быть сделана с высокой частотой дискретизации или частотой кадров. Для первого требуется датчик с хорошей чувствительностью и либо очень хорошая система опалубки, либо очень быстрый стробоскоп. Второй требует некоторых средств захвата последовательных кадров либо с помощью механического устройства, либо путем очень быстрого перемещения данных с электронных датчиков.

Другими соображениями для высокоскоростных фотографов являются длина записи, нарушение взаимности и пространственное разрешение .

Первым практическим применением высокоскоростной фотографии было исследование Эдверда Мейбриджа в 1878 году о том, действительно ли ноги лошади отрываются от земли одновременно во время галопа . Первая фотография сверхзвуковой летящей пули была сделана австрийским физиком Петером Зальхером в Риеке в 1886 году. Эта техника позже использовалась Эрнстом Махом в его исследованиях сверхзвукового движения. ^[1] Немецкие ученые-оружейники применили эти методы в 1916 году, ^[2] а Японский институт авиационных исследований изготовил камеру, способную записывать 60 000 кадров в секунду в 1931 году. ^[3]

Bell Telephone Laboratories была одним из первых заказчиков камеры, разработанной Eastman Kodak в начале 1930-х годов. ^[4] Белл использовал систему, которая просматривала 16-миллиметровую пленку со скоростью 1000 кадров/с и имела грузоподъемность 100 футов (30 м) для изучения дребезга реле . Когда Kodak отказалась разрабатывать более высокоскоростную версию, Bell Labs разработала ее самостоятельно, назвав ее Fastax. Fastax был способен делать 5000 кадров в секунду. В конце концов Белл продал конструкцию камеры компании Western Electric , которая, в свою очередь, продала ее компании Wollensak Optical Company . Волленсак еще больше улучшил конструкцию, чтобы добиться скорости 10 000 кадров в секунду. Redlake Laboratories представила еще одну 16-миллиметровую камеру с вращающейся призмой, Hycam, в начале 1960-х годов.^[5] В 1960-х годах компания Photo-Sonics разработала несколько моделей вращающихся призматических камер, способных работать с 35-мм и 70-мм пленкой. Компания Visible Solutions представила 16-мм камеру Photec IV в 1980-х годах.

В 1940 году Сирси Д. Миллер подала патент на камеру с вращающимся зеркалом, теоретически способную снимать один миллион кадров в секунду. Первое практическое применение этой идеи было во время Манхэттенского проекта , когда Берлин Брикснер, фототехник проекта, построил первую известную полностью функциональную камеру с вращающимся зеркалом. Эта камера использовалась для фотографирования первых прототипов первой ядерной бомбы и решила ключевой технический вопрос о форме и скорости взрыва, ^{[ который? ]} , что послужило источником активного спора между инженерами-взрывниками и физиками-теоретиками.

Фото Мейбриджа , на котором изображена скачущая лошадь галопом, впервые опубликованная в 1878 году.

Ядерный взрыв, сфотографированный рапатронной камерой менее чем через 1 миллисекунду после взрыва. Диаметр огненного шара составляет около 20 метров. Шипы в нижней части огненного шара возникают из-за так называемого эффекта трюка с веревкой .

Фотография стрельбы Smith & Wesson, сделанная со вспышкой с воздушным зазором . Фотография была сделана в затемненном помещении, затвор камеры был открыт, а вспышка срабатывала от звука выстрела с помощью микрофона.