电影用于科学目的

光学系统外的相机

皮影戏电影可以显示锋利的影子快速移动的身体,来显示他们的速度和态度他们接受任何更改。足够迅速暴露这个过程还可以显示锋利的影子的波阵面在空气中。

光学纹影显示变化的条件测试区域的空间光路,即使它仍然完全透明。一个简化的安排所示的轮廓图7。一个源发出一束光通过电影的装置。一半的刀刃般锋利的屏幕字段被切断,K₁,这是由透镜成像,l₁一个位置,K₁′,在同一个平面上一个匹配的屏幕,K₂。图像和屏幕的刀刃完全一致。一个测试位置,T急剧,专注于电影。因此,光流过去K₁来K₂是所有切断电影如果空间在哪里T是完全一致的。任何不均匀性,例如引起的波前在空中T,使散射光梁逃避屏幕,K₂(路径一个),达到电影。

纹影干涉是修改系统中所示图7。这一装置极化光beam-separating成两个不同的路径,然后将它插入到一个路径之前和之后T把细节的阶段过程中光从左到右。这些细节的形式出现在光明与黑暗相乐队,或边缘。轮廓波的干扰,任何不均匀性存在T。数的数量边缘流离失所的很不均匀。安排尤其适应检测和测量不规则流动现象和波前在空气中(或其他液体)T。

自发光的光谱主题往往是获得。有时频谱变化迅速,如爆炸,它需要研究变异。光谱仪的光输出是领进了一个电影的镜头可以处理所需的速度,电影记录。这部电影可以在休闲学习。

框架

电影上的正常速度相机记录一系列的帧,每一个都显示完整,但在连续时间的瞬间。不是所有高速摄像机记录通过这种方式,但一些,和分离的各种方法,框架和记录它们代表技术的关键元素。

当一个多维数据集(或多方面的棱镜)是旋转的光路摄像头,移动图像定期过去的光圈。如果电影是同一方向以同样的速度移动,图像,而出现,是固定的电影。问题是,在其外表,图像不以一个恒定的速度,介绍了棱镜光学畸变的图像。这些可以部分弥补各种修改,但仍有残余缺陷。旋转棱镜使用设备,然而,约10000帧每秒。变化,使用一个内部镜筒与许多方面而不是玻璃棱镜,可用约40000帧每秒。在评估系统的性能时,帧的大小,必须考虑图像的清晰度,以及帧每秒的数量。

旋转镜系统采取的形式,但是图8显示了一个相当典型的安排。物镜形式主要图像旋转镜的位置。镜子反映出这幅图像通过一个弧形的固定,个别继电器连续镜头静止的电影。继电器镜头在主焦点和最终的图像都保持最终的图像固定在各地纷纷电影梁遍历每一个镜头。一些旋转镜系统是可能的去一些5000000 - 10000000帧每秒(再次记住,当前帧大小和图像锐度很重要)。安排浪费光,明亮的原始对象对于一个令人满意的接触是必要的。系统已被用于研究爆炸和等离子体研究对象由高强度光源的反射光。

图像的中心思想解剖器技术是把一幅画一样,电视图像是切成水平扫描行。明亮的线条非常狭窄,黑色或它们之间的空地,许可叠加其他类似并且切成细线隔开的空地。许多照片可以以这种方式叠加而不互相干扰。透镜光栅(压花lenslike形状)电影形式扫描线条和入射光成细线关注这部电影,根据物镜的光来自哪里。

方法也将处理两组透镜光栅,一个水平和其他垂直和叠加。这允许更多的图片的存储记录电影在这种情况下,作为点而不是细线。一些设备已经使用基于这些一般的想法。帧的速度实现随的具体安排但通常低于moving-mirror机制。

帧的数量图8可能会增加∞通过改变光学系统把主形象在电影和离开了继电器镜头,或者更简单,用这部电影来取代镜子在旋转鼓。这需要压缩单个帧从一个二维到一维图像或缝隙。设备变成了“条纹相机。时“这是有用的有一个或多个不同的划分在一维的主题和想要记录他们沿着一个或多或少的直线运动。这是有用的,例如,在记录的运动前弹的爆炸云或。没有未知的领域的时候,一个框架记录。

照明

的必要性足够的光高速摄影中的一个最重要的需求。这种需求如此之大,它通常是不受欢迎的保持超过绝对必要的,这在许多情况下,光被开启和关闭快门。高强度,短期来源已被广泛的研究。大多数由电放电或来源,在某些情况下,弧在空气或气体。在大多数情况下,它们涉及复杂的电子控制方法。在案件中,原来的主题是足够自发光,如爆炸,可能需要一个快速的快门。由于机械百叶窗不去非常高的速度,使用各种类型的光电百叶窗。在某些情况下有必要放大光后离开了主题,才能进入这部电影。