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
善恶终有报!50岁赵薇现身新加坡,现状曝光,脸肿蜡黄一脸憔悴

善恶终有报!50岁赵薇现身新加坡,现状曝光,脸肿蜡黄一脸憔悴

春日在捕月
2026-10-21 11:20:21
4-0!斯诺克再爆冷门:中国球员掀翻2位世界冠军,首进16强创纪录

4-0!斯诺克再爆冷门:中国球员掀翻2位世界冠军,首进16强创纪录

球场没跑道
2026-10-21 19:58:31
土耳其的女子确实漂亮,兼具典雅容貌与异域风情

土耳其的女子确实漂亮,兼具典雅容貌与异域风情

娱你同欢
2026-10-07 11:06:22
当机立断!坚决砍掉寄生在公有制身上的国企高管畸形高薪

当机立断!坚决砍掉寄生在公有制身上的国企高管畸形高薪

你在偷看谁
2026-10-21 22:33:45
后怕!幸好当年未采纳许小年建议,否则中国可能会比现在落后20年

后怕!幸好当年未采纳许小年建议,否则中国可能会比现在落后20年

王二哥老搞笑
2026-10-21 07:26:55
9岁男孩打电话哭着说"我爸爸拿刀要劈我妈妈,警察叔叔救命" 。关起门,孩子就听不见了吗?

9岁男孩打电话哭着说"我爸爸拿刀要劈我妈妈,警察叔叔救命" 。关起门,孩子就听不见了吗?

八荒果子
2026-10-21 16:26:09
孔帕尼:凯恩几乎无处不在;迪亚斯和金玟哉可能缺阵不到一周

孔帕尼:凯恩几乎无处不在;迪亚斯和金玟哉可能缺阵不到一周

懂球帝
2026-10-22 06:30:06
赵子豪4-3战胜王楚钦,王楚钦丢拍离场!球拍,躺在地板上,像一具无声的遗骸

赵子豪4-3战胜王楚钦,王楚钦丢拍离场!球拍,躺在地板上,像一具无声的遗骸

开成运动会
2026-10-21 08:07:23
辽宁男篮两连胜,乌戈赛后点名表扬一人:他防守做得特别好

辽宁男篮两连胜,乌戈赛后点名表扬一人:他防守做得特别好

南海浪花
2026-10-22 04:52:20
山东男篮最多落后30 分,想起巩晓彬名言:看你们打球真是一种痛苦

山东男篮最多落后30 分,想起巩晓彬名言:看你们打球真是一种痛苦

姜大叔侃球
2026-10-21 21:49:53
2-2!4-1!欧冠疯狂一夜:阿森纳绝平拜仁,皇马大胜,5队3连胜

2-2!4-1!欧冠疯狂一夜:阿森纳绝平拜仁,皇马大胜,5队3连胜

体育知多少
2026-10-22 05:31:56
网红车粤J2888T车主拿驾照3年,全车多次维修,伤痕累累!已自驾多地,对自己的车技很有信心

网红车粤J2888T车主拿驾照3年,全车多次维修,伤痕累累!已自驾多地,对自己的车技很有信心

极目新闻
2026-10-21 00:44:51
南太行失联女子找到!遗体掉停车场水沟,遇难过程曝光,细思极恐

南太行失联女子找到!遗体掉停车场水沟,遇难过程曝光,细思极恐

青梅侃史啊
2026-10-21 07:27:32
重庆坠亡男童母亲最新发声:希望厘清监护过失的法律标尺

重庆坠亡男童母亲最新发声:希望厘清监护过失的法律标尺

现代快报
2026-10-21 21:19:13
97-93!辽宁男篮“险遭翻盘”,幸亏对手“黄油手”,裁判引争议

97-93!辽宁男篮“险遭翻盘”,幸亏对手“黄油手”,裁判引争议

汪星人哟
2026-10-21 22:01:02
天津一区通报!驴肉是假的!假的!

天津一区通报!驴肉是假的!假的!

天津族
2026-10-21 19:47:04
德转官宣!上港队跟王牌飞翼续约到2028年,曾是里皮看好的国脚

德转官宣!上港队跟王牌飞翼续约到2028年,曾是里皮看好的国脚

懂个球
2026-10-22 00:56:25
8中6!打劫式交易啊!雷霆找到头号神射手

8中6!打劫式交易啊!雷霆找到头号神射手

篮球实战宝典
2026-10-21 17:14:09
陈凯歌饭局上,一群年轻演员排着队弯腰敬酒,陈飞宇站旁边给倒酒

陈凯歌饭局上,一群年轻演员排着队弯腰敬酒,陈飞宇站旁边给倒酒

西楼知趣杂谈
2026-10-20 20:22:01
国际米兰1-0顿涅茨克矿工,赛后评分浮出水面

国际米兰1-0顿涅茨克矿工,赛后评分浮出水面

侧身凌空斩
2026-10-22 05:00:14
2026-10-22 06:47:00
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

21岁男子稻城亚丁高反死亡 其姐与报警人聊天记录披露

头条要闻

21岁男子稻城亚丁高反死亡 其姐与报警人聊天记录披露

体育要闻

“我,对得起天津足球!”

娱乐要闻

张柏芝自曝五点陪伴儿子 谢霆锋尴尬了

财经要闻

昔日彩电一哥缘何在今天被挤下牌桌?

科技要闻

SpaceX收入暴涨!马斯克:这事"不再不可能"

汽车要闻

纯电/插混动力+乾崑智驾 北汽星钽5X预售价13.99万起

态度原创

艺术
家居
房产
旅游
数码

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

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

房产要闻

J&P 集团亮相 2026 中国品牌出海博览会| 深耕跨境20载,品牌出海有J&P

旅游要闻

会宁路:陇原胜利大会师,旌旗同聚铸丰碑   寻访长征路,薪火照申城

数码要闻

苹果系统塞进高通本!桌面和图标也跑通了

无障碍浏览 进入关怀版