摄影技术—高速摄影课件.pptVIP

摄影技术——高速摄影 2007年3月 什么是高速摄影？ 人眼的时间分辨能力只有1/24s。而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。但对于许多高速运动的物体或瞬变现象，受到人眼时间分辨率的限制，我们无法看清过程。 而高速摄影，能把高速运动现象的发生、发展和运动规律等清晰地展现在人们的面前，是一种有效的记录方式和研究方法。 高速摄影的定义 高速摄影在信息论中的定义为：对于一个人眼无法跟随的高速流逝过程，高速摄影提供了一种耦合的时空信息系列，其中空间信息用图像来表达，时间信息用拍摄频率来表达。 2004年，在美国召开的第26届“国际高速摄影和光子学会议”上，把高速摄影的定义修改为：速度大于128幅／s，可连续获得3幅以上的摄影。 但是现在，构成高速摄影的含意远远超过这些普通摄影的范畴，最短的曝光极限也必须不断的修正。十年前，这个极限为几亿分之一秒；现在为几兆分之一秒或更少，每秒钟可连续拍摄6亿幅画面。 下面让我们看几幅令人震撼的摄影作品  以上这些令人瞠目的精彩瞬间，用普通的摄影手段是无法记录的，他们都是“高速摄影”的杰作。 历史 顾名思义，“高速摄影”，就是拍摄速度很快，曝光时间很短的一种摄影方法。但是，不同的历史时期，“高速摄影”的概念也是在不断变化的。 在摄影技术诞生的初期，由于感光材料的灵敏度很低，拍摄一张照片往往需要曝光数十分钟乃至几个小时，那个时候，凡以秒计的摄影都可算得上“高速”了。 摄影先驱——亨利·塔尔博特（Henry Talbot） 第一次高速摄影是由英国化学家、语言学家及摄影先驱亨利·塔尔博特完成的。 1851年，塔尔博特将《伦敦时报》的一小块版面贴在一个轮子上，让轮子在一个暗室里快速旋转。当轮子旋转时，塔尔博特利用来自莱顿电瓶（这是一种聚集电荷的容器，就是现在的电容器的前身）的闪光（速度为1／2000秒），拍摄了几平方厘米的原版面。最终结果是获得了清晰的图像，它好像是从一种静止的实体上拍下来的，但实际上却是运动中的实体。 闪光摄影之父——哈罗德·埃杰顿 埃杰顿的关键之处是意识到了闪光灯与相机一旦结合起来，将会发挥出巨大的潜力。 他的实验与亨利·塔尔博特有类似之处： 一部同步发电机的旋转着的转子，只能见到一片模模糊糊的影像。 这次实验的目的，是为了了解这类电机在经受强烈的震动后如何仍然会保持同步。 埃杰顿根据实验的部分内容，用汞弧整流器加强发电机转子的励磁。突然间，埃杰顿发现在汞弧整流器发出的明亮的闪光照耀下，旋转着的转子似乎一直都是静止不动的。 埃杰顿的顿悟 ，如果能够控制闪光，使之与旋转着的机器同步，就有可能创造出史无前例的奇迹，使运动“凝结”，藉以研究在运动中的高速发电机。 在1931年出版的《电气工程》杂志上，埃杰顿正式宣布了他的这一发现 埃杰顿想到，如能控制用以照明被摄者的光线，则比控制快门来得方便，利用这种方法，他甚至能够用普通的相机来凝结非常快速的运动。 很快，埃杰顿和几位志同道合者，利用充有水银蒸汽和其他气体的闪光灯，实现了能够产生时间非常短促的闪光灯——短到只有百万分之一秒，亮度超过阳光。 埃杰顿的成果 1940年，他应MGM电影制片公司的紧急请求，证明了用来拍电影的摄影速度至少要快到什么程度，使得由该公司制作的一部名为《眨眼之间》的影片夺得了一项奥斯卡金像奖。 第二次世界大战期间，他曾指导美军飞行大队怎样使用闪光弹进行夜间空中侦察摄影。这项技术后来在1944年的盟军“D日”(6月6日)突袭战中发挥了极大的作用。 他还曾为美国原子能委员会发明地一种拍摄核爆炸的方法，拍摄距离可以近到十英里。 目前一些普通的35毫米照相机已具有最高速度可达1／4000秒的焦平面快门，发光时间在1／10000秒到1／25000秒之间的小型电子闪光也比比皆是。 所以，现在所说的高速摄影起点就是数千分之一秒，在科技摄影领域，曝光时间在几亿分之一秒甚至几兆分之一秒的已不显见，已经诞生了每秒钟可连续拍摄6亿幅画面的高速摄影机。 高速摄影的应用 高速摄影把动作放慢，可以显示肉眼看不见的瞬间动作 。 1、科研领域 高速摄影在科研领域应用非常广泛，常被用作记录分析物体的运动变化，甚至生物器官、微生物、分子的运动。 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。 2、体育竞技 近半个多世纪，人类竞技体育的运动水平有了长足的进步，一些以前曾被认为是人类能力的极限相继被打破。在竞技能力的提升方面，高速摄影也功不可没。 人们用高速摄影技术，分析优秀运动员的技术特色，查找自己运动员的差距和不足，有针对性地改进训练方法，使竞技水平迅速提高。 3、军事领域 高速摄影能记录肉眼难以分辨的瞬间变化，在军事领域自然