高速摄像机资料
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日本ACS-3高速摄像机最大辨率下帧速:30000帧/秒。
最大分辨率:1280x896
最高帧速:22万帧/秒
最高像素:114万像素
Memrecam ACS-3为日本nac公司2019年新推出的新一代高速摄像机系统,拥有最高100万像素,并在该满幅分辨率下帧速达30000帧/秒,最高速度可达220000帧/秒,其中1280x896分辨率下最高拍摄帧速达250000帧/秒,1280x448分辨率下最高拍摄帧速达50000帧/秒。
Memrecam ACS-3为用户的需求提供了优选的解决方案:高感光度及更快的拍摄速度。
特点
CMOS传感器:最大分辨率1280X896
1280x192@220000fps
位深度:12/10/8位(可选)
感光度:ISO50,000(Mono)
电子快门:自适应<1.1μsec
帧数可调:实验中可连续或并行地调节多种帧速
多种触发模式:脉冲触发,多次触发,重置触发及图像触发
机械快门自动校正
由在21X16像素的最小区域感测到的强度偏移触发
双段记录模式:1x和1/2~1/100x
超高光灵敏度
外壳坚固:适用于各种场景
武汉中创联达科技有限公司,是日本NAC中国核心代理商。
我公司专业从事光电子影像产品(低照度相机、高速摄像机,超高速摄像机,高分辨率相机及其图像分析软件)的销售、研发,提供特殊环境下的拍摄、成像服务。
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。
高速摄像机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,但被完全使用电荷耦合器件(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。
摄像机种类繁多,其工作的基本原理都是一样的:把光学图象信号转变为电信号,以便于存储或者传输。
当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”。
光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
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。
工作原理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。
高速摄像在流体力学中的应用高速摄像在工业应用中应用广泛,高速摄像机能拍摄到肉眼无法看清楚的图像和运动过程。
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。
高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像,因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的,高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录,但这导致了每张像素不会太高,甚至不会超过一个家用数码照相机的像素水平。
高速摄像机与我们日常使用的一般普通摄像机不一样,它的优势在于我们可以选择不同的触发方式来记录物体高速运动轨迹的动态过程,捕捉人肉眼难以观察到的瞬间画面,并慢速、超慢速回放。
高速摄像机的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,一套完整的高速摄像机由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。
高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像,因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的,高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录,但这导致了每张像素不会太高,甚至不会超过一个家用数码照相机的像素水平。
高速摄像机拍摄频率
高速摄像机拍摄频率到底能有多快呢?
高速摄像机即我们所称的高速摄像机,只不过中文的叫法不同,它就是凭借着高频率的拍摄速度才与普通摄像机区分开来,普通摄像机的拍摄频率在30FPS,这是人眼所能捕捉到的频率,而高速摄像机能够达到成千甚至上万的频率。
下面就以国产千眼狼高速摄像机为例进行具体说明。
千眼狼高速摄像机的拍摄频率在全幅时可达4,000帧/秒,小画幅时更是达到200,000帧/秒的速度,这不是普通摄像机所能比的。
在如此高频率的拍摄速度下,千眼狼高速摄像机的连拍时间能长达250秒,要知道这在高速摄像机领域是很惊人的。
当然高速摄像机的拍摄频率还与分辨率挂钩,他们是反比例函数,俗称的天敌,频率越高,分辨率越低,反正,频率越低,分辨率越高。
如千眼狼高速摄像机5F10在分辨率为1024x1024时帧率为4,000FPS,而在分辨率为640x480时帧率为13,000FPS,而在128x128的分辨率下,帧率更是高达256,000FPS。
高速摄像机 FASTCAM SA4融合拍摄性能分辨率・画质平衡的高速摄像机∙特长∙规格「FASTCAM SA4」是一款实现了全帧1024×1024像素下3,600帧/秒,分段时最高500,000帧/秒的高速摄像机。
「FASTCAM SA4」在拍摄速度・分辨率・画质的拍摄性能上有很高水准的平衡度,从研究开发到现场的故障排除一个机型可以对应各式各样的拍摄。
主要的长处实现1024×1024像素下3,600帧/秒的高速拍摄全帧1024×1024像素下3,600帧/秒,分帧时512×512像素下13,500帧/秒、256×256像素下45,000帧/秒,128×128像素下125,000帧/秒实现了高频率使用时的每个分辨率的超高速的拍摄速度。
拍摄速度最快500,000帧/秒,快门速度可达最高1μs实现了分帧时最高达500,000帧/秒的高速拍摄。
装载了高速快门最快可达1μs(1/1,000,000秒)。
装载标准8GB,最大32GB的大容量存储器记录时使用8GB标准存储器,最大可支持32GB。
可在高分辨率的高速拍摄时也有充分的时间进行保存。
装载的存储器最多可划分为64个区,根据发生的情况可变更保存地方。
装载可变帧频分辨率功能装载可将分辨率和帧频任意组合的「可变帧频・分辨率功能」。
装载定制按钮拥有摄像速度,分辨率,开始拍摄,状态显示等功能的任意设定按钮。
可在无PC和远程控制时进行拍摄。
镜头接口F接口,G型F接口,C接口拍摄方式CMOS图像传感器灰度色标单色:AD转换12比特彩色:AD转换36比特(RGB各12比特) 拜尔滤色镜方式存储器容量8GB,16GB,32GB主要的拍摄速度和分辨率帧率水平分辨率×垂直分辨率※1 50~3,600 1024×10245,000 1024×8008,000 768×64010,000 768×51220,000 576×320※240,000 320×24050,000 320×19275,000 320×128100,000 192×128150,000 128×96225,000 128×64360,000 128×32500,000 128×16电子快门最小1μs(1/1,000,000秒)影像输出NTSC,PAL,HD-SDI触发输出TTL,SW数字接口吉比特以太网外形尺寸165×153×242.5(HWD)mm 质量 5.9kg∙※1除所记载的分辨率以外,还提供各种缺省分辨率设置。
摄影技术——高速摄影
苹果被子弹击穿的瞬间多彩的牛奶
炮弹飞出炮膛
左图显示的是用条纹摄影术拍摄的一些蜡烛的形象。
右边的一组图也是用条纹摄影术拍摄的电焊枪炽热的焊头加热了空气的景像,所不同的是光线在某个瞬间穿过不同热量的空气(也是根据其不同密度)而发生不同的偏离。
光线在每一瞬间的偏离照射在条纹摄影板上的不同点上。
就产生了每幅图中的视觉效果。
这是一套用于分析焊接质量的高速摄影系统,利用摄影记录,可以改进生产工艺。
用针刺破装满水的气球的情景,可以说明验证很多力学、材料学方面的科学理论。
面对突如其来的变化的
不同心理、生理反映
1.网球运动员的击球动作
2.跳水运动员跃下跳板
除了体育竞
技的目的,高速
摄影照片本身,
也是非常美妙的
艺术作品
跳绳的小姑娘
1.可以检验(己方)、侦查(敌方)武器性能
2.可以分析爆炸效果
3.研究不同弹速的破坏效果
子弹速度越快,
切割平面越平滑
子弹对不同材质物体的杀伤效果也能通过高速摄影研究出来。
这不是盛开的虞美人,而是彩色液体溅起的浪花
被高速摄影“凝固”的咖啡葡萄入水的瞬间
牛奶的浪花
不是水晶,胜似水晶。
水珠溅起的瞬间,是那么的晶莹剔透。
一.高速摄像概述术语“高速摄影”、“高速摄像”很容易被人们直观地理解。
那就是用不同制式的相机以很高的速度一幅一幅地(即摄影频率)来拍摄快速运动的物体,将物体的运动变化过程记录下来。
高速摄影是采用胶片作为记录介质,而高速摄像则是采用非胶片的摄影,使用的记录介质为存储器和磁盘,光敏器件为固体图像传感器。
前者出现较早,技术成熟,但后者发展迅速,大有取代前者而成为现代主流相机的趋势。
因此,谈到高速摄像就不能不提到高速摄影,本章在简要回顾高速摄影历史轨迹的同时,着重对高速摄像进行概述。
当我们观看体育运动的电影时,常常看到运动员各种慢动作的特写镜头,高速摄影能更好地体现这种艺术效果。
摄影作为一种艺术,已得到广泛的应用,它的实质是记录空间两维信息的一种方法。
我们知道当用相机拍摄快速运动的物体时,如近距离拍摄高速行驶的摩托车,即使采用极短的曝光时间,也往往得不到清晰的照片。
其原因是在曝光时间内,物体的影像在底片上发生了移动,没有实现影像的“冻结”。
此外,为了研究分析快速运动的过程,要求得到一系列不同时刻的连续画幅。
因此,“高速摄影”这个词就包含着两个内容:一个是以很高的摄影频率获得一系列画幅;另一个是每个画幅的曝光时间极短,把快速运动物体的影像冻结在记录介质上。
人眼的视网膜有1/24s的视觉暂留效应,所以人眼的时间分辨能力(分辨率)只有1/24s。
电影摄影与放映的频率选为24幅/s,正是利用这一特点,以不连续的放映使人获得连续的感受。
但对于许多瞬变现象,受到眼睛时间分辨率的限制,我们却只能看1到变化前后的结果,而看不清过程。
高速摄影是一种以高于电影拍摄频率摄影的技术,当拍摄结果以电影放映频率放映时,现象的变化就被放慢了。
二.高速摄影的定义最初美国的电影与电视工程师学会(SMPTE)建议高速摄影定义为:摄影的曝光时间小于等于1ms,摄影速度大于或等于250幅/s。
后来充分考虑到各个方面修改为(fuller,1994):以足够短的曝光时间和足够快的摄影速度记录光学及光电信息,获得的空间和时间分辨率应满足实验者的需求。
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。
高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像,因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的,高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录,但这导致了每张像素不会太高,甚至不会超过一个家用数码照相机的像素水平。
在这里给大家推荐日本NAC高速摄像机。
每秒400亿像素NAC MEMRECAM ACS是用于科学研究、汽车测试、国防,工业、航空航天等多领域的多功能高速摄像系统。
日本NAC ACS高速摄像机具备高分辨率、高帧率、高感光度、高品质、体积小、重量轻、抗冲击等特性,同时具备记录时间长、数据传输速度快、超高动态范围、用户可选比特数等卓越性能优势,可满足于多领域多应用条件下的拍摄,是高速摄像系统的极佳选择。
NAC公司高速摄像机可提供超高感光度、百万像素分辨率和极高的拍摄速度。
它同时也是可独立工作的高速摄像系统。
我公司将在以下应用领域提供产品:◆高速摄影(弹道学、碰撞实验、高速粒子运动实验PIV、材料学、气囊膨胀实验、燃烧实验、电弧运动、离子束运动、流体力学、喷射实验、爆炸分析以及其他超高速运动领域)◆高分辨率成像(弹道学、粒子运动实验PIV、工业质量检测、喷射实验、电泳现象、火焰分析)◆显微成像(微生物光学成像、分子细胞成像)◆低照度成像(燃烧实验、弹道学、碰撞实验、爆炸分析、天文学领域、微光成像、工业检测监视)◆光谱成像(红外感应范围应用、光源波谱分析)◆高速运动分析软件及PIV系统分析软件武汉中创联达科技有限公司,专业从事光电子影像产品(低照度相机、高速摄像机,超高速摄像机,高分辨率相机及其图像分析软件)的销售、研发,提供特殊环境下的拍摄、成像服务。
高速摄像机 FASTCAM SA1.1高速・高分辨率型高速摄像机∙特长∙规格「FASTCAM SA1.1」是一款实现了全帧1024×1024像素下5,400帧/秒,分段时最高675,000帧/秒的高速摄像机。
「FASTCAM SA1.1」作为高速摄像机具备高速・高分辨率・高画质中具有高性能的拍摄能力,研究和发开最尖端的技术还能适用于各式各样的主要的长处实现1024×1024像素下5,400帧/秒的高速摄像全帧1024×1024像素下5,400帧/秒,分帧时512×512像素下20,000帧/秒,256×256像素下67,500帧/秒,128×128像素下180,000帧/秒实现了高频率使用时的每个分辨率的超高速的拍摄速度。
拍摄速度最快675,000帧/秒,快门速度可达最高370ns实现了分帧时最高达675,000帧/秒的高速拍摄。
装载了高速快门最快可达370ns (1/2,700,000秒)。
装载标准8GB,最大32GB的大容量存储器记录时使用8GB标准存储器,最大可支持32GB。
可在高分辨率的高速拍摄时也有充分的时间进行保存。
装载的存储器最多可划分为64个区,根据发生的情况可变更保存地方。
装载可变帧频分辨率功能装载可将分辨率和帧频任意组合的「可变帧频・分辨率功能」。
装载定制按钮拥有摄像速度,分辨率,开始拍摄,状态显示等功能的任意设定按钮。
可在无PC和远程控制时进行拍摄。
镜头接口F接口、G型F接口、C接口拍摄方式CMOS图像传感器灰度色标单色:AD转换12比特彩色:AD转换36比特(RGB各12比特) 拜尔滤色镜方式存储器容量8GB、16GB、32GB主要的拍摄速度和分辨率帧率水平分辨率×垂直分辨率※1 50~5,400 1024×10248,000 1024×752 ※210,000 1024×592 ※213,500 640×640 ※220,000 512×512※240,000 512×25650,000 384×256 ※267,500 256×256 ※2100,000 256×160 ※2125,000 256×128180,000 128×128300,000 128×64500,000 64×32675,000 64×16电子快门最小370ns(1/2,700,000秒)影像输出NTSC、PAL、HD-SDI触发输出TTL、SW数字接口吉比特以太网外形尺寸165×153×242.5(HWD)mm 质量 5.9kg∙※1除所记载的分辨率以外,还提供各种缺省分辨率设置。
High Speed VideoRange Overview i-SPEED LT i-SPEED 2i-SPEED TR i-SPEED 3i-SPEED FSResolution (full sensor)800 x 600 pixels800 x 600 pixels1280 x 1024 pixels1280 x 1024 pixels1280 x 1024 pixelsSpeed at full resolution1,000 fps1,000 fps2,000 fps2,000 fps2,000 fpsMaximum recording speed2,000 fps33,000 fps10,000 fps150,000 fps1,000,000 fpsShutterUser selectable to 5microsecondsUser selectable to 5microsecondsUser selectable to 2.14microsecondsUser selectable to 1microsecondUser selectable to 200nanosecondsInternal memory options 1 GB/2 GB/4 GB 2 GB/4 GB 4 GB/8 GB/16 GB 4 GB/8 GB/16 GB 4 GB/8 GB/16 GBLens mount C-mount C-mount F-mount F-mount F-mountCDU compatibility✓✓✓✓✓CF card storage compression✓✓✓✓✓Ethernet connection✗✓✓✓✓Multiple camerasynchronisation✗✓✓✓✓Text/logo overlay✗✗✓✓✓User settings✗✗✓✓✓Battery backup✗✗Optional✓✓i-FOCUS✗✗✓✓✓i-CHEQ✗✗✓✓✓HiG options✗✓✗✓✓IRIG-B✗✗✗✗✓Ecomomy modes3939 + manual9 + manualSee individual camera features and specification sheets for full product details.High Speed, High Quality Imaging specificationsAdvanced Test Equipment Rentals 800-404-ATEC (2832)®E s t a b l i s h e d1981With years of experience in high quality digital image processing, the i-SPEED product range from Olympus offers high speed video cameras which are suitable for numerous applications,including: Automotive Crash Testing, Research and Development, Production, Fault Diagnosis, Bottling and Packaging, Pharmaceutical, Manufacturing, Component Testing, Ballistic and Broadcast industries.Olympus is a world leading manufacturer of imaging products with a long history ofproducing high quality systems, providing solutions within a variety of industrial applications. The Olympus i-SPEED high speed video range is no exception,whatever the high speed application, industry or specialist requirements,Olympus has a high speed camera for you. Multiple camera synchronisation High resolution at higher frame speedsOn board image measurementPortable and easy to useHigh speedelectronic shutteringhigh speed videoAdvanced Test Equipment Rentals 800-404-ATEC (2832)®E s t a b l i s h e d 1981The i-SPEED LT has been designed to be quick to set up and simple to use. With the ability of instant video playback, it is a complete ‘point and shoot’ inspection tool.The i-SPEED 2is an invaluable tool for general research anddevelopment requirements,with recording rates of up to 33,000 fps and instant playback & analysis via the CDU.2,000 fps max33,000 fps maxCONNECTION TO FIBERSCOPE, BORESCOPE OR MICROSCOPE With over 30 years experience within the Remote Visual Inspection industry, the Olympus i-SPEED camera has been optimised for use with Olympus fiberscopes, rigid borescopes and microscopes.DATA CHANNELSMulti-channel analogue data input from 0-5 V provides graphical representation synchronised exactly with the captured video.MULTIPLE CAMERA SYNCHRONISATIONBy synchronising two or more i-SPEED cameras, multiple views of the same event can be obtained and downloaded via Ethernet for review.ETHERNET CONNECTION The Olympus i-SPEED 2can be connected to a PC via Ethernet allowing full camera control and image download.DOWNLOAD VIA COMPACT FLASHBy selecting frames required for review via the CDU,download times are reduced. The video clip is easily transferred from the camera’s internal memory to a removable Compact Flash card in either compressed or uncompressed format for transfer to a PC.CONTROLLER DISPLAY UNIT (CDU)The unique CDU facilitates the operation of the i-SPEED high speed video camera through an intuitive menu structure, without the need of a PC, making the system portable, easy to use and also provides instant playback.Thei-SPEED TR provides highresolution, extreme low light sensitivity at speeds up to 10,000 fpsrecording, making it the ideal analysis toolfor research and development.USER SETTINGS User settings can be stored through the camera and allows users to store up to five favouredcamera settings or test parameters, which can be easily restored.i-FOCUSA feature unique to Olympus, i-FOCUS is an electronic image focusing tool which provides confirmation of focus within a live image and provides a visual indication of depth of field.LUMINANCE HISTOGRAMProvides graphical representation of the average brightness within a live image, allowing easy aperture set up in real time.The i-SPEED 3has been designed to an advanced specificationproviding high frame ratecapture, on board image analysistools and electronic shuttering to 1 μs.BATTERY BACK UP i-SPEED 3has an internal battery back up, to ensure camera operation, should AC power fail.VIDEO TRIGGER* An advancedtriggering function that begins the recording process when movement occurs within a defined area of a live image.*Triggering utilises changes in the luminance of the imageVIDEO CLIP PERSONALISATIONText and company logos can be permanently burnt into video clips to assist with report generation and video accreditation.MEASUREMENTAccessed via the CDU, distance,angle, velocity, angular velocity,acceleration and angular acceleration measurements can be calculated,allowing instant analysis of captured images.IMAGE PROCESSINGCaptured footage can be processed via the CDU to enhance an image and identify detail that would not otherwise be seen.10,000 fps max150,000 fps maxThe i-SPEED Software Suite is designed to mirror the ease-of-use and high specificationpower of the camera range. There are three levels of PC software available for use with all cameras:ControlControl is supplied as standard with all i-SPEED cameras (excluding LT model)Connect to camera*Control camera*Download images to PC Manual distance, speed, angle,angular velocity measurements Additional functionality available when using Control with i-SPEED LT/3/FSi-FOCUS for confirmation of depth of focusi-CHEQ for instant camera status determinationLuminance histogram for precise image set-upControl-ProBy upgrading to Control-Pro as an optional extra, additional features to the Control software are availableAuto Capture and download to PCFree text facility including data and frame comments Video annotation HTML report generator 64 point auto-tracking Perspective projection Data filtering Video triggeringLens distortion correction and saving Permanent text burned onto video,including customer’s logosi-SPEED ViewerTo allow i-SPEED footage to be reviewed within an organisation (in addition to the Control andControl-Pro PC Software Suites) a simple Viewer software is available as a free of charge download from the Olympus website (). This offers the capability to view i-SPEED footage and change playback speed only.*i-SPEED LT is not Ethernet enabled. i-SPEED Software Suite may be purchased to enable saved image manipulation and analysis as described.For further information on i-SPEED software options, please see the dedicated literature.IRIG-BOnboard IRIG-B receiver provides lock synchronisation/lock exposure to sub 5 microsecond accuracy.ECONOMY MODESUp to nine preset economy modes are available to utilise a smaller area of the CMOS sensor, which provides extended recording times without the need to reduce frame rates. Manual economy mode allows the user to define the sensor size.The i-SPEED FS provides high resolution, extreme low light sensitivity at speeds up to 1,000,000 fps recording, with anelectronic global shutter selectable to 0.2 μs,making the camera suitable for capturing eventhe quickest high speed phenomena.i-CHEQA display of external LED indicators provide confirmation of camera record status - useful in ballistics or crash test environments to provide absolute confidence that tests will be captured.software suite1280 x 1024 resolution @ 2,000 fps1,000,000 fps max 800-404-ATEC (2832)E s t a b l i s h e d 1981Adding value to Olympus i-SPEED camerasLocal, quick and efficient service and repairsProduct and application supportContinued education through local high speed video training coursesLoan equipment available during servicing and repairExpertise in endoscopy, microscopy and non-destructive testingSystem upgradesFlood-LightingFor more information on the products below please see the Olympus RVI Product GuideTo complement the i-SPEED digital high speed video cameras and to suit the varying and demanding needs of high speed video applications, Olympus offers a wide range of lens and lighting accessories.Olympus have over 30 years of experience in the Remote Visual Inspection (RVI) industry and offer a range of products suitable for use with i-SPEED cameras.SERIES 5 BORESCOPESOlympus rigid borescopes offer high quality images andprovide visual access to confined areas. Available in a range of diameters from 4 to 16 mm, the Olympus Series 5 Borescope can be connected to any high speed camera via an optical adaptor to allow capture of high speed applications.INDUSTRIAL FIBERSCOPESOlympus also offer a range of flexible fiberscopes for usewhen direct line access to the inspection area is not available.With diameters ranging from 6 to 11 mm, lengths of up to 3 m and four way tip articulation, Olympus fiberscopes can provide a view of the hardest to reach high speed applications.LIGHT SOURCESOlympus high intensity light sources can provide illumination for applications that require the use of borescopes andfiberscopes or can be utilised for focused illumination of high speed events.OPTICAL ADAPTORSA range of adaptors are available for connection between i-SPEED cameras and Olympus borescopes and fiberscopes.C-mount and F-mount lensesaccessoriesserviceAdvanced Test Equipment Rentals 800-404-ATEC (2832)®E s t a b l i s h e d 1981。
高速摄影综合使用光、机、电、光电传感器与计算机等一系列技术。
高速摄影按其作用技术可以分为光机式、光电子类与可见化技术。
一.光机式相机所有使用几何光学原理及高速动作的机械机构实现对快速现象观测记录的设备,统称为光机式高速相机。
它通常又可以分为以下3类。
1.间歇式高速摄影机相机有输片、收片与光学系统。
底片在抓片机构的拖动下间歇运动。
曝光在底片静止的片刻完成。
限于底片两侧齿孔的强度,这类相机的拍摄速度的上限为360幅/s。
底片通常长约(200~300)m。
结果可以按放电影的频率放映,使原有现象变化的速度放慢至多15倍,也可以用专门的判读仪测出运动的多种参数。
我们通常看到的体育运动的慢动作,早先都是用这类摄影机拍摄的,速度约在(50~100)幅/s之间。
近十多年来,人们逐渐使用了高速视频录像技术代替了此类高速摄影机。
2.光学补偿式高速摄影机在这类相机中,底片连续运动,从静止逐步达到某一稳定速度,为了获得清晰的图像,人们使用移动的透镜、旋转的棱镜或反射镜,使图像在曝光时间内与底片同速运动、相对静止,目前使用多的是旋转棱镜。
这类相机的底片长度通常在(30~120)m之间,长也有600m的,所得结果可以放电影。
由于光学补偿式高速摄影机结构简单,操作方便,体积小而造价低廉,它被广泛地应用于研究各种发光的和不发光的(加照明装置)快速现象,如导弹的发射、工业机器的运转、流体力学、爆轰学、加工工艺研究、材料力学、航空航天技术等领域。
这类相机还可按底片运动的方式分为牵引输片式和鼓轮式,牵引输片式相机的胶片总长约(200~300)m,拍摄频率每秒数千幅,16mm胶片拍摄频率上限为1.1万幅/s。
鼓轮式相机的底片固定在一个高速旋转鼓轮的内表面或外表面上,片长约1m,拍摄频率可达数万至数十万幅每秒,画幅总数可达到数百至数千幅。
3.转镜式高速摄影机在这类相机中,底片固定在暗箱内一个近似圆弧的片架上,用旋转反射镜使成像光束在底片上高速扫过。
高速摄像机 FASTCAM SA-X像素1024x1024 12,500fps的高速高分辨率型高速摄像机∙特长∙规格「FASTCAM SA-X」是一款实现了全帧1024×1024像素下12,500帧/秒、1024×512像素下24,000帧/秒,分段时最高324,000帧/秒的高速摄像机。
「FASTCAM SA-X」不仅在拍摄速度和分辨率上面做了提升,画质,敏感度,操作等方面也进行了改善,实现了高速摄像机的综合性能飞跃提升。
主要的长处实现1024×1024像素下12,500帧/秒的高速拍摄全帧1024×1024像素下12,500帧/秒、1024×512像素下24,000帧/秒、512×512像素下36,000帧/秒,实现了高速拍摄时的物体鲜明。
使用双千兆以太网确保数据安全PC接口使用了双网络端口如果一根网络端口发生问题时可使用另外一根网络端口进行拍摄数据传送。
装载标准8GB,最大32GB的大容量存储器记录时使用8GB标准存储器,最大可支持32GB。
可在高分辨率的高速拍摄时也有充分的时间进行保存。
装载的存储器最多可划分为64个区,根据发生的情况可变更保存地方。
装载可变帧频分辨率功能装载可将分辨率和帧频任意组合的「可变帧频・分辨率功能」。
装载定制按钮拥有摄像速度,分辨率,开始拍摄,状态显示等功能的任意设定按钮。
可在无PC和远程控制时进行拍摄。
镜头接口F接口,G型F接口,C接口拍摄方式CMOS图像传感器灰度色标单色:AD转换12比特彩色:AD转换36比特(RGB各12比特) 拜尔滤色镜方式存储器容量8GB,16GB,32GB主要的拍摄速度和分辨率帧率水平分辨率×垂直分辨率※1 50~12,500 1024×102416,000 1024×79220,000 1024×63230,000 768×51236,000 640×48040,000 768×37650,000 640×336100,000 384×208120,000 384×160200,000 256×88300,000 256×32324,000 128×32电子快门最小369ns(1/2,713,000秒)影像输出NTSC,PAL,HD-SDI触发输出TTL,SW数字接口吉比特以太网外形尺寸160×170×310(HWD)mm质量9.1kg※1除所记载的分辨率以外,还提供各种缺省分辨率设置。
高速摄像机 FASTCAM SA5最高100万fps的高速・高分辨率型高速摄像机•特长•规格「FASTCAM SA5」是一款实现了全帧1024×1024像素下7,000帧/秒,百万像素1024×1000像素下7,500帧/秒,分段时最高1,000,000帧/秒的高速摄像机。
「FASTCAM SA5」不仅在拍摄速度和分辨率上面做了提升,画质,敏感度,操作等方面也进行了改善,实现了高速摄像机的综合性能飞跃提升。
主要的长处实现1024×1024像素下7,000帧/秒的高速拍摄全帧1024×1024像素下7,000帧/秒,分帧时512×512像素下25,000帧/秒,256×256像素下 87,500帧/秒,128×128像素下262,500帧/秒,实现了高频率使用时的每个分辨率的超高速的拍摄速度拍摄速度最快1,000,000帧/秒,快门速度可达最高369ns实现了分帧时最高达1,000,000帧/秒的高速拍摄。
装载了高速快门最快可达369ns(1/2,713,000秒)。
装载标准8GB,最大32GB的大容量存储器记录时使用8GB标准存储器,最大可支持32GB。
可在高分辨率的高速拍摄时也有充分的时间进行保存。
装载的存储器最多可划分为64个区,根据发生的情况可变更保存地方。
装载可变帧频分辨率功能装载可将分辨率和帧频任意组合的「可变帧频・分辨率功能」。
装载定制按钮拥有摄像速度,分辨率,开始拍摄,状态显示等功能的任意设定按钮。
可在无PC和远程控制时进行拍摄。
镜头接口F接口,G型F接口,C接口拍摄方式CMOS图像传感器灰度色标单色:AD转换12比特彩色:AD转换36比特(RGB各12比特) 拜尔滤色镜方式存储器容量8GB,16GB,32GB主要的拍摄速度和分辨率帧率水平分辨率×垂直分辨率※1 50~7,000 1024×10247,500 1024×100010,000 1024×744 ※220,000 832×448 ※230,000 768×320 ※250,000 512×27275,000 320×264100,000 320×192150,000 256×144300,000 256×64525,000 128×48775,000 128×241,000,000 64×16电子快门最小369ns(1/2,713,000秒)影像输出NTSC,PAL,HD-SDI触发输出TTL,SW数字接口吉比特以太网外形尺寸165×153×242.5(HWD)mm 质量7.2kg•※1除所记载的分辨率以外,还提供各种缺省分辨率设置。
高速摄像机
高速摄像机
高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像,
因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一
定时间速度播放出来的,高速摄像机一般可以每秒
1000~10000帧的速度记录,但这导致了每张像素不会太
高,甚至不会超过一个家用数码照像机的像素水平。
它也要有一个惊人的储存器。
摄像机
摄像机video camera
摄像机种类繁多,其工作的基本原理都是一样的:把光学图象信号转变为电信号,以便于存储或者传输。
当我们拍摄一个物体时,此物体上反射的光被摄像机镜头收集,使其聚焦在摄像器件的受光面(例如摄像管的靶面)上,再通过摄像器件把光转变为电能,即得到了“视频信号”。
光电信号很微弱,需通过预放电路进行放大,再经过各种电路进行处理和调整,最后得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来,或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
一般家庭用摄像机,DV 最多能达到100帧每秒,手机30帧/s,而高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录,有些军方专用的高速摄像机甚至可达到1百万~1千万帧每秒,但这导致了每张像素不会太高,甚至不会超过一个家用数码照像机的像素水平,试想下假设一张图片最少是500kb那乘以1千万是多少.而且这还是一秒的.所以一个惊人的储存器也是必不可少的。
当水滴轻轻地落入池塘时,它产生一系列几乎
无形的壮观过程的。
小水滴首先在水面上跳跃
奔腾,接著水珠四方散射而支离,直到完全被
池水吸收而消失。
以肉眼看起来,这看起来不过就是水面的
震动,但是透过高速摄像机观看,整个过程看
起来就如篮球反弹的超级慢动作。
高速影像专
家马特‧克尼 (Matt Kearney)在剪辑这段水
滴的视频时表示,“这将会冲击你的世界。
”克尼拍摄的这段影片称为“聚集滴落”,是为了探索频道的电视影集“Time Warp”所做,而此节目运用高速影像拍摄了一系列自然界活动。
过去的科学家都有在实验室里拍摄水珠滴落的画面,不过使用的都是低分辨率的照相机快照,而非高清晰度摄像。
因此当约翰・布什 (John
Bush),麻省理工学院的应用数学教授,在上个月参观在波士顿贝克海湾的“Time Warp”高清照相机展示会时,他感到无比惊讶。
布什教授在接受采访时表示:“我从来没看过任何像这样的影像”。
他进一步表示高速摄像机“能将肉眼无法看到的高速世界赋予新生命。
”
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。
一直到最近,才有这类研究工具被娱乐界所运用。
高速摄像机现在有较为便携的款式,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、“流言终结者”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。
克尼过去从事出租和贩售高速摄像机给制片公司 (以拍摄慢动作镜头使用) 和制造商 (以检查生产线问题)。
他表示百万像素的高色彩和感光度高速摄像机,早在六年前就已经出现在市场上。
不过在那之后,这种相机都被用来拍摄黑白影像。
运动节目制作公司如CBS是率先将高速像机使用在电视网的公司,其中以纪录职业高尔夫选手挥杆的节目“Swing Vision”,则是拿下艾美奖。
高速摄像机还不断在演化中。
在“Time Warp”摄制中,加入了一款小型的、以电池供电的摄像机进入拍摄,以用来捕捉跳伞中的影像。
克尼还想要运用紫外线、红外线,和延时摄影技术来将扭曲时间。
当被问到是否有某些现象速度过快以至于不能记录,摄影小组的人都噗哧笑出来。
他们都很想要拍摄玻璃破裂时的裂缝是如何蔓延开来,不过影集制作人之一杰夫·利伯曼表示,玻璃是每秒破裂60,000英寸,比起高速摄像机以最高帧率可拍到的画面还快
CMOS摄像机
CMOS传感器的感光度一般在6到15Lux的范围内,CMOS传感器有固定比CCD传感器高10倍的噪音,固定的图案噪音始终停留在屏幕上好像那就是一个图案,因为CMOS传感器在10Lux以下基本没用,因此大量应用的所有摄像机都是用了CCD传感器,CMOS传感器一般用于非常低端的家庭安全方面。
有2个例外,CMOS传感器可以做得非常大并有和CCD传感器同样的感光度,CMOS 传感器非常快速,比CCD传感器要快10到100倍,因此非常适用于特殊应用如high ens DSC camera ( Cannon D-30 )或者高帧摄像机。
CMOS传感器可以将所有逻辑和控制环都放在同一个硅芯片块上,可以使摄像机变得简单并易于携带,因此CMOS摄像机可以做得非常小。
CMOS摄像机尽管耗能同样或者高于CCD摄像机,但是CMOS传感器使用很少的圆环如CDS, TG和DSP环,所以同样尺寸的总能量消耗比CCD摄像机减少了1/2到1/4。
只有一个例外,敏通C系列摄像机只使用12伏特/65毫安电源,几乎和CMOS摄像机一样,但是具有好得多的影像质量,C系列摄像机使用0.35um3.3伏特数字讯号处理器,因此消耗非常少的能量(54C0,54C1,54C2,54C1,54C5,54C6)。
所有其它公司生产的CCD 摄像机的消耗12伏特/150到300毫安,因此比CMOS的5到12伏特和35到70毫安高出了2到4倍。
有趣的是,尽管CCD表示“电荷耦合器件”而CMOS表示“互补金属氧化物半导体”,但是不论CCD或者CMOS对于图像感应都没有用,真正感应的传感器称做“图像半导体”,CCD 和CMOS传感器(暂且如此称呼)实际使用的都是同一种传感器“图像半导体”,图像半导体是一个P N结合半导体,能够转换光线的光子爆炸结合处成为成比例数量的电子。
电子的数量被计算信号的电压,光线进入图像半导体得越多,电子产生的也越多,从传感器输出的电压也越高。
CCD称为“电荷耦合器件” ,CCD实际上只是一个把从图像半导体中出来的电子有组织地储存起来的方法。
CMOS称为“互补金属氧化物半导体”,CMOS实际上只是将晶体管放在硅块上的技术,没有更多的含义。
传感器被称为CMOS传感器只是为了区别于CCD传感器,与传感器处理影像的真正方法无关。
CMOS传感器不需要复杂的处理过程,直接将图像半导体产生的电子转变成电压信号,因此就非常快。
这个优点使得CMOS传感器对于高帧摄像机非常有用,高帧速度能达到400到2000帧/秒。
这个优点对于眺望高速移动的物体非常有用,然而由于没有高速的数字讯号处理器,所以市场上只有很少的高速摄像机并一般价格都非常高,每个单位00到300,000。
敏通生产的75帧CCD摄像机已经比PAL TV标准的25帧/秒快了3倍,并且达到了CCD设备的物理极限。
CCD在工作时,上百万个像素感光后会生成上百万个电荷,所有的电荷全部经过一个“放大器”进行电压转变,形成电子信号,因此,这个“放大器”就成为了一个制约图像处理速度的“瓶颈”,所有电荷由单一通道输出,就像千军万马从一座桥上通过,当数据量大的时候就发生信号“拥堵”,而HDV格式却恰恰需要在短时间内处理大量数据,因此,在民用级产品中使用单CCD无法满足高速读取高清数据的需要。
而CMOS则不同,每个像素点都有一个单独的放大器转换输出,因此CMOS
没有CCD的“瓶颈”问题,能够在短时间内处理大量数据,输出高清影像,因此也能都满足高清HDV的需求。
另外,CMOS工作所需要的电压比CCD低很多,功耗大约只有CCD的1/3。
因此,电池尺寸可以做得更小,使得摄像机的体积也就做得更小。
而且,每个CMOS都有单独的数据处理能力,这也大大减少的集成电路的体积,这也让高清数码摄像机得以实现小型化。