不止于娱乐，亦是科研利器--高速摄像

谈及高速相机，首先浮入脑海的是不是电影镜头的辗转腾挪、科教纪录片的动物捕捉、体育节目的精彩回放？作为一种高质量视觉效果载体，高速摄像技术已经逐步渗透进我们生活的方方面面，我们身处的科研圈，当然也少不了高速摄像技术的影子。今天小编带大家再认识一下这熟悉又陌生的高速摄像吧。

市售商用高速摄像机

自1948年电影电视工程师协会将高速摄影定义为拍摄速度每秒大于128帧以来，高速摄像技术更新换代的速度已经让人咂舌不已，目前相机动辄万帧以上的帧率速度让困扰上世纪初代电影人的人眼视网膜1/24s的视觉暂留效应变得不值一提。拳击比赛中拳手重拳角力的瞬间，网球名将挥拍击球的刹那，方程式赛车弯道漂移的霎时，高速相机将捕捉到的瞬时画面无损延时展示在我们眼前，让人类的重新生长了一双上帝的眼睛。

相对于一般的民用相机来说，高速摄像机的图像的稳定性要更加稳定，信息传输能力也更强，抗干扰能力很大。高速相机一般所采用的是帧曝光，产品有彩色和黑白之分。图像质感与颜色还原性极佳，可很好地满足高速检测的要求，大大地促进高速度生产。我们先来欣赏几张高速世界的图像吧~

仙人掌刺破碎气泡瞬间

闪电发生延展细节

子弹击中鲁珀特之泪

火箭弹击中房车爆炸瞬间

电灯泡瞬时通电发光

肥皂泡极寒条件下结冰过程

当然，除了这些体育项目、视频达人、记录片等应用外，高速相机最广泛的应用还是在科学研究之中，工业制造测试、航空航天测量、生物运动仿真等领域中都有着高速摄像技术的用武之地，同时，化学化工中的材料测试、物性瞬态分析（燃烧、喷射、振动……）、流体动力学等也对高速摄像有着严格的要求。

（做传统流体力学与传质课题的小编默默看了看手边的高速相机，流下了不学无术的泪水...QAQ）

小编的自我介绍

利用高速摄像技术，材料学工作者可以清晰观测到材料化学领域中的高速变化行为，如粉末冶金中的雾化制粉过程、电弧焊接过程、高分子材料性能测定过程等；分析化学中涉及到的红外感应范围应用、光源波谱分析，以及化生方向中微生物运动成像都可以通过高速摄像技术进行科学分析。当然，流体力学无疑是化学化工中应用高速相机中最为广泛的学科。流体动力学、水力学、空气动力学等历史发展过程中，高速摄像带来的理论推进无疑是巨大的。自流体力学基础理论趋于完善后的近百年间，高速摄像对基础理论的验证、计算机理论模拟的辅助以及新兴力学分支的探索起到了无与伦比的作用。

我们将对哪些场景进行高速摄像的流体力学分析呢？来看图片~

液滴坠落松软颗粒过程

气泡震荡逸出针孔

液体喷墨发射碰撞

液面收缩震荡现象对比

未来的科研高速摄像技术，将会不止在最大帧率、感光元件与高分辨率上进行升级，超微型取景、高帧延时、智能控制、集成数据处理等功能将进一步发展延伸，同时，高速摄像技术也将其优势性扩展到粒子物理学的超高速碰撞测试、航空航天极端环境长时记录、临床医学微型手术分析等多维度领域。再大胆点，也许不久的将来，你的手机，镜头就搭载上了高速摄像机了呢？

（PS：文中有小编实验录制的gif，大家猜猜是哪幅呢）

编辑：yeti

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