网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

高速飞行的炮弹,到底是怎么拍摄出来的?!

0
分享至

想要拍摄快速移动的物体,一般采用的是追随拍摄法,即镜头追随运动物体,然后在等速同向运动的过程中拍摄记录......


如果移动的物体速度太快了怎么办?比如一颗炮弹射出,在空中飞行,再到击中目标的全过程,如此之快是如何拍摄的?


要知道一般炮弹的飞行速度超过1500米/秒,而上图这个电磁炮的速度更是达到了2600米/秒...没有哪个人类能用手机或普通相机跟上这样的速度,把炮弹拍出来。。。脖子扭断了也做不到。


那上面的画面是如何拍摄的呢?这就不得不提到超高速摄影机(Ultra High Speed Cameras)和高速跟踪系统了(Flight Follower System)

首先说说超高速摄影机,这东西起初是为了研究原子弹而诞生的神器~~!由高速摄影的鼻祖Harold Edgerton (1903-1990) 麻省理工的埃哲顿博士发明。

哈罗德·埃哲顿博士
Harold Edgerton (1903-1990)


埃哲顿博士一辈子都在研究变态级的高速摄影。他不是摄影艺术家,但他的作品却因为变态高速到别说肉眼就是好多专业仪器都无法捕捉到的瞬间,而且这些瞬间都是我们生活中经常经历的事物,所以在当时产生了极大的轰动。其中最著名的就是这个一滴牛奶溅起的皇冠装的奶花。


今天看起来你可能觉得这并没什么。但在70年前,这属于特别神奇的瞬间,因为当时没有人能用肉眼看到这样的画面,甚至除此之外的任何仪器也难以捕捉到这个画面。后来,这张照片被时代杂志选为有史以来最具影响力的 100 张照片之一。

还有这个,人类第一次记录子弹穿过苹果瞬间的照片。

埃哲顿博士

拍摄的子弹穿过苹果瞬间的照片

1964年


这个把控在百万分之一秒的照片,并不简单。如果你只是用普通相机拍摄,那意就味着三大难点。第一,你必须有百万分之一的运气概率,恰好卡在那个时间点拍摄。第二,你的快门速度难以达到这样快的级别,以至于拍出的图像是十分模糊的。第三,即使达到了如此的快门速度,当时的进光量又难以达到曝光的及格线,导致画面会十分暗淡,以至于什么都看不清。

实际上,埃哲顿博士利用的是一种高速闪光系统,并通过协调配合一个磁光快门,让二者在极短的时间内协调配合,才最终解决了上述的三种问题,拍摄出来(高速闪光系统就是今天我们用到的闪光灯的初代产品,而磁光快门是一种利用石英晶体压变产生的瞬间光通路开关的快门)。


后来,埃哲顿博士继续深入研究,最终被美国军方看上了,并把他叫去研究原子弹爆炸瞬间(爆炸最开始的十亿分之一秒的状态)。

原子弹爆炸

最初十亿分之一秒的瞬间照片


此时埃哲顿博士研究的设备已经不仅仅是拍摄照片了,而是可以进行高速摄影了!

几十年后这些影像被揭秘公开时,很多人第一次看到这样的画面,都觉得有一种卡通可爱的感觉~~!怪不得当时他们给其中一个原子弹起名字叫小男孩呢~(顺便提一句,下面那几个尖尖的触角壮的东西,是固定支撑原子弹的铁塔的几根钢素瞬间气化所形成的!)


我们今天看到的许多画面,即使部分光线进入了眼睛,因为时间太过短,信息量太少,导致大脑最终“视而不见”!但这些都逃不过高速摄影机的眼睛!

比如,你每天都会用到的打火机点火


刺破一个装满水的气球被刺破


玉米粒变成爆米花的瞬间


网球拍上的粘土,被震落的瞬间


所以,

魔术里最通常的技巧就是

速度足够快

以至于逃脱了你的肉眼

看看魔术在高速摄像机下是怎样的

好了,我们的正题还没说完,下面继续。。。。

在埃哲顿博士1990年去世后,高速摄影技术并没有停止进化。如今依旧是麻省理工学院,他们的拍摄速度已经可以达到惊人的千万亿分之一秒。被命名为“飞秒成像“。


飞秒是个什么概念呢?

“飞秒”在时间上是极短极短极短的。。。。短到什么程度?可以对照感受一下:光,每秒飞行30万千米,在一飞秒内,光也只能飞行300纳米。如果快门拍摄速度能到达飞秒这样的级别,就可以拍摄出光的飞行过程了。

4毫米长的一段激光光束

像子弹一样从可乐瓶的底部

以光速射过去

穿过整个瓶身

被飞秒摄像机拍摄下来


这桶装着蒸馏水的可乐瓶子,在9年前着实是火了一把~全世界的网民都被震惊了!感兴趣的朋友可以去油管上看TED这段演示演讲~~


好了,有了超高速的摄影机。拍摄固定在一个地方的原子弹不是问题,拍摄在一个可乐瓶空间内的光子传播也没有问题了。可是要拍摄的物体在空中飞速地前进走的很远呢?

这就需要用上高速飞行跟踪系统了,它的原理是由电脑控制一个高速旋转的反光镜,镜片的转速和被跟踪的物体的运动速度保持一致,如此便能把画面反射到旁边的高速摄影机里面了。


毕竟,旋转一个镜片要比把相机旋转起来要轻松容易很多,而且速度也可以做到很快~!


像这种拍摄炮弹的过程中,摄像机本身并没有动,而是通过改变反光镜的倾角,将光线折射到镜头里实现跟踪...


移动一面镜子

可比整个摄影机移动起来方便多了

这确实是一个很巧妙的办法~


而现在的转镜相机更加的高效和精密,由于横向和纵向都设置了高速旋转镜片,所以不仅可以追踪有规律直线运动的炮弹,还可以追踪毫无运动规律的高速运动物体。

通过两面垂直的镜子

协同工作的方式进行拍摄


可实现对复杂运动物体的跟踪

将物体时刻锁定在画面中央

比如跟踪运动中的乒乓球~


所以,你应该能想象到,黑科技为什么叫黑科技,因为它够黑暗。“黑暗”是因为最初的研发初衷都是想用作杀人的军事武器研究。有了这样的高速跟踪系统,就可以直接用激光炮开火了~,无论是没有规则飞行的苍蝇还是高速飞行的导弹~


好啦~~很浅薄的讲了讲,希望小伙伴们能喜欢其中的知识点。闹不好以后你的研究方向能用得上这其中的思维逻辑呢~~~

最后,猛戳视频,更多了解炮弹拍摄过程:

今天,你在网上随便搜索高速摄像机,轻松就可以买到动辄都是每秒几千上万帧高速的摄像机,但要到达飞秒级别的那就属于国之重器了!好比是你正在用的笔记本的运算速度与太湖之光超级计算机的区别了!

本文转自网络,侵删

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
大瓜!媒体曝郭麒麟和25岁知名童星已经结婚,女方回应曝真实关系

大瓜!媒体曝郭麒麟和25岁知名童星已经结婚,女方回应曝真实关系

淡淡稻花香s
2026-10-19 22:30:27
破防了!一位美女妈妈在家长会上出圈,被吐槽“这是孩子的班会,不是选美大赛”,评论区吵翻

破防了!一位美女妈妈在家长会上出圈,被吐槽“这是孩子的班会,不是选美大赛”,评论区吵翻

火山詩话
2026-10-19 08:27:01
当众拒唱国歌不认中国籍,把两个孩子全送出国,如今报应终于来了

当众拒唱国歌不认中国籍,把两个孩子全送出国,如今报应终于来了

鹤羽说个事
2026-09-02 16:51:59
“权贵们的新套路!”北理工裴轶的来时路被扒:和协和4+4竟是一个套路

“权贵们的新套路!”北理工裴轶的来时路被扒:和协和4+4竟是一个套路

妍妍教育日记
2026-10-05 10:10:15
其实科研论文体系已经崩溃了,只是大家还无法承认!同行评议崩坏、AI批量生产,“发表”已经不再能证明任何东西!

其实科研论文体系已经崩溃了,只是大家还无法承认!同行评议崩坏、AI批量生产,“发表”已经不再能证明任何东西!

学术眺望
2026-10-21 21:15:03
楼市开始离谱了!深圳的房价,可能会迎来新一轮洗牌,很现实!

楼市开始离谱了!深圳的房价,可能会迎来新一轮洗牌,很现实!

爱看剧的阿峰
2026-10-22 06:47:55
1、日本发动机,寿命约55万公里;2、德国发动机,寿命约35万公里;

1、日本发动机,寿命约55万公里;2、德国发动机,寿命约35万公里;

回京历史梦
2026-10-21 09:44:43
两性关系:发现了没,寿命长的男人,大多都有这五个好习惯

两性关系:发现了没,寿命长的男人,大多都有这五个好习惯

荔子言
2026-09-08 14:55:50
太刺激!乒乓亚锦赛男团4强全部出炉,日本苦战3 2惊险翻盘,林诗栋3 1、向鹏3 0 立功

太刺激!乒乓亚锦赛男团4强全部出炉,日本苦战3 2惊险翻盘,林诗栋3 1、向鹏3 0 立功

一世菜鸟a
2026-10-22 09:33:20
马克龙震怒!法国大乱原因找到了,都是美国害的?

马克龙震怒!法国大乱原因找到了,都是美国害的?

兰妮搞笑分享
2026-10-21 00:14:27
演员唐禹哲被判刑

演员唐禹哲被判刑

三衢
2026-10-21 14:43:02
藏不住的天才!法布雷加斯夸奖尼科·帕斯,他完全有能力在巴萨站稳脚跟

藏不住的天才!法布雷加斯夸奖尼科·帕斯,他完全有能力在巴萨站稳脚跟

体育闲话说
2026-10-22 10:16:59
亚锦赛单打对手确定!周启豪战松岛,蒯曼遇张本美和破局还是重演

亚锦赛单打对手确定!周启豪战松岛,蒯曼遇张本美和破局还是重演

林子说事
2026-10-22 05:53:00
高盛、大摩、小摩、花旗、中信齐表态:中国楼市预计在2027见底企稳

高盛、大摩、小摩、花旗、中信齐表态:中国楼市预计在2027见底企稳

起点财经
2026-10-21 09:51:25
陆毅鲍蕾女儿18岁生日试装上热搜,大长腿抢镜,陆毅直夸:太美;网友:被爱养大的孩子,气质真不一样

陆毅鲍蕾女儿18岁生日试装上热搜,大长腿抢镜,陆毅直夸:太美;网友:被爱养大的孩子,气质真不一样

洪观新闻
2026-10-21 14:54:39
我国没人情味的城市,3个城市榜上有名,有人说来了8年还像客人

我国没人情味的城市,3个城市榜上有名,有人说来了8年还像客人

丁丁鲤史纪
2026-10-17 05:31:49
问界回应汽车起火!速度太快了…

问界回应汽车起火!速度太快了…

说财猫
2026-10-21 18:07:27
体操世锦赛中国女团3项落后仍以12套0失误夺金,打破美国20年垄断

体操世锦赛中国女团3项落后仍以12套0失误夺金,打破美国20年垄断

求球不落谛
2026-10-22 06:39:15
董宇辉直播卖大闸蟹翻车,连开两个都不达标,当场翻脸要求换商家

董宇辉直播卖大闸蟹翻车,连开两个都不达标,当场翻脸要求换商家

新游戏大妹子
2026-10-19 12:12:30
乒乓亚锦赛! 男团4强诞生,日本苦战3-2逆转,林诗栋3-1,向鹏3-0

乒乓亚锦赛! 男团4强诞生,日本苦战3-2逆转,林诗栋3-1,向鹏3-0

南海浪花
2026-10-22 04:55:30
2026-10-22 10:35:00
摄影之友
摄影之友
中国摄影媒体第一品牌
3106文章数 26127关注度
往期回顾 全部

艺术要闻

连列宾都称天才的画家!费欣人物油画原版作品,绝到不敢相信

头条要闻

牛弹琴:泽连斯基突然接受保留75%领土 释放一个信号

头条要闻

牛弹琴:泽连斯基突然接受保留75%领土 释放一个信号

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

杜淳王灿近况曝光:铁婚六年甜上热搜

财经要闻

为卖房,有房企花20万拍短剧

科技要闻

腾讯云谷歌紧急行动!互联网安全出大事

汽车要闻

有七座/续航提升 领克900L曝光还可选双色车身+大饼轮毂

态度原创

艺术
教育
手机
游戏
军事航空

艺术要闻

连列宾都称天才的画家!费欣人物油画原版作品,绝到不敢相信

教育要闻

越解越乱,有什么好方法呢

手机要闻

苹果折叠屏iPhone Duo明天发售:仅美国等地门店有现货!中国市场不提供

《英雄联盟》26.22版本重做梅尔 移除弹道反射

军事要闻

美原油储备降至44年来最低 美以伊战事或重燃

无障碍浏览 进入关怀版