High-Speed Photography

Bár mára általánossá vált, a modern fotózás még mindig meglehetősen új találmány. Az 1830-as évek feltalálása óta a fényképezés számos fontos fejlesztésen és fejlesztésen ment keresztül. Az egyik ilyen jelentős előrelépés a nagysebességű kamerák fejlesztése volt. Ezek a kamerák lehetővé tették a fotósok számára, hogy az emberi szem számára túl gyorsan rögzítsék és létrehozzák az események vagy események képkockánként történő lebontását.

a nagysebességű kamerák története

az első nagy áttörés a nagysebességű kamerák terén 1878-ban volt. Eadweard Muybridge-t, egy kaliforniában élő brit emigráns fotóst bízták meg azzal, hogy fényképeket használjon annak megállapítására, hogy egy ló felemelte-e mind a négy patát a földről vágtázás közben. Huszonnégy kamera segítségével, amelyek a ló vágtató útja által diktált zárkioldó rendszerhez vannak csatlakoztatva, nagy sebességű mozgássorozatot készített, amely bizonyítja, hogy a lovak vágtatáskor mind a négy patát felemelik a földről.

nyolc évvel később, 1886-ban Peter Salcher osztrák fizikus elkészítette a szuperszonikus golyó első képét. Ernest Mach osztrák fizikus professzor és filozófus Salcher fényképét, a “Bullet in Flight” – ot használta a szuperszonikus mozgás tanulmányozásához. Mach hangszeres munkája a szuperszonikus mozgásban, ezért a hangsebesség a vezetéknevét viseli.

 a ló mozgásban. Eadweard Muybridge, via Wikimedia Commons

felirat:

a ló mozgásban van. Eadweard Muybridge, a Wikimedia Commons segítségével

az 1930-as években a Bell Telephone Laboratories nagysebességű kamerákat vásárolt az Eastman Kodaktól a relé visszapattanásának hatásainak tanulmányozásához. A kamerák 16 mm-es filmet futtattak 1000 képkocka / másodperc sebességgel (fps) és 100 láb terhelhetőséggel. A Még gyorsabb kamerák iránti vágy miatt a Bell Telephone Laboratories kifejlesztette saját nagysebességű kameráját. A Fastax nevű kamera 5000 fps-t képes előállítani.

később a laboratórium eladta tervét a Wollensak Optical Company-nak, amely 10 000 kép / mp sebességgel javította a kamerát. 1940-ben Cearcy D. Miller szabadalmat nyújtott be egy forgó tükörkamerára, amely elméletileg képes volt 1 000 000 fps-re.

hogyan működnek a nagysebességű kamerák

annak érdekében, hogy mozgási érzést keltsenek az állóképek képeiből, a filmmozi (film) kamerák “szakaszos mozgást” használnak.”A folyamatos képsorozatok szekvenciális filmkockákon történő rögzítésekor szakaszos mozgást alkalmaznak a film képkockánként történő fokozatos előmozdítására. Ennek eredményeként úgy tűnik, hogy a képek valós időben mozognak és történnek, amikor a filmet normál vetítési sebességgel játsszák előre.

 kamera munka Los Alamosban

felirat:

kamera munka Los Alamosban

a nagy sebességű filmkamerák rendkívül gyors sebességgel képesek rögzíteni a témákat és eseményeket, szinkronizálva a film sebességét a kép sebességével. A nagy sebességű képsorozat rögzítése után a film normál sebességgel játszható le, ami lassítva jelenik meg, és jobb vizuális elemzést tesz lehetővé.

a hagyományos mozikamerákkal ellentétben a nagysebességű kamerák nem használnak szakaszos mozgást a film előrehaladásához. Ehelyett a nagysebességű kamerák a folyamatos haladás olyan formáját használják, amely lehetővé teszi a film nagyobb sebességgel történő mozgását, mint szakaszos mozgással. Az ilyen típusú előrelépés leggyakoribb módja a normál fényképezőgép redőnyének cseréje egy forgó párhuzamos oldalú üvegblokkra (forgó prizmás fényképezés).

ahogy a prizma forog, a képet szinkronban mozgatja a filmmel; ugyanakkor a prizma redőnyként szolgál. Annak érdekében, hogy a nagy sebességű műveleteket még tovább lehessen bontani másodpercenként több képkocka felvételével, forgó tükör és forgó dob technikákat fejlesztettek ki. További információ az ilyen típusú kamerák működéséről, kérlek kattints ide.

a Sorozatfotózás a nagysebességű fényképezés másik releváns formája. A csíkfotózás hasonló a “photo-finish” képeken használt fényképezés típusához. A csíkkamerák a normál kamera redőny helyett résekkel rendelkeznek. Ezek a kamerák a forgó tükör és a forgó dobrendszereket használhatják nagy sebességű képek készítéséhez.

Los Alamos Innovations

Los Alamosban, NM-ben a Manhattan projekt során a tudósok nagy sebességű fényképezést alkalmaztak, hogy tanulmányozzák és értékeljék nukleáris fegyvereik terveit és tesztjeit. Nagy sebességű kamerákat használtak az urán “Fegyver típusú” bomba tervezésének tesztelésére. Ezek a kamerák képesek voltak megragadni az urán-235″ lassú ” kritikus beillesztési idejét, körülbelül egy milliszekundumot. A kritikus beillesztési idő az az idő, amely ahhoz szükséges, hogy elegendő hasadóanyagot képezzen a nukleáris láncreakció fenntartásához, amelyet kritikus tömegnek nevezünk.

 Julian E. Mack a tranzit során felmérés Z

felirat:

Julian E. Mack a tranzit során felmérés Z

a kamerák azonban nem voltak elég gyorsak a plutónium alapú kísérletek fényképezéséhez. Az urániumtól eltérően a plutónium-240-nek nagy a spontán hasadási sebessége, és kisebb a kritikus beillesztési ideje, körülbelül tíz nanoszekundum. A plutónium alapú tesztek és fegyverek fényképezéséhez a Los Alamos-i fotósoknak még gyorsabb nagysebességű kamerákra volt szükségük.

a Los Alamos Anchor Ranch helyén, majd később a Trinity helyszínen az optikai csoport tagjai és a tudósok új és továbbfejlesztett fényképészeti technikákat fejlesztettek ki. Ezek a technikák magukban foglalták a forgó prizmát és a forgó tükörfotózást, a robbanásveszélyes vakut (“argonbomba”) és a vaku röntgenfotózást. A brit fizikus és a Manhattan Projekt tudósa, W. Gregory Marley által feltalált Marley kamera volt az egyik első nagysebességű kamera opció.

ahogy Clay Perkins a Manhattan Projekt weboldalának hangjai című interjújában leírja, a Los Alamos tudósai “elhozták a Marley kamerát Los Alamosba, hogy képeket készítsenek a Trinity tesztről. A “Marley camera” egy kis résidőkből álló forgó kerékkel dolgozott, úgymond az egyes kamerák tömege előtt. Egy darab film, de több lencsével. Ennek geometriája lehetővé tette, hogy egy másodperc alatt akár 100 000 képkockát is készítsen.”Ez a sebesség előnyössé tette az atombomba tanulmányozását.

 fúró csatorna tetején 10.000 yard n menedéket. KR. e. Benjamin és Berlyn Brixner (középen)

Képaláírás:

fúró csatorna tetején 10,000 yard n menedéket. B. C. Benjamin és Berlyn Brixner (Központ)

bár a Marley kamerát használták a bomba építésének fejlesztési folyamatában, Perkins megjegyezte, hogy a kamerát végül nem használták a Trinity teszten, mert “a Trinity teszt idejére a Marley elavult volt. Julian Ellis Mack, a T-5 fotós csoport vezetője a Trinity eseményeiről készített jelentésében megjegyezte, hogy “a fix rövid fókusz és a lencsék alacsony minősége valószínűleg használhatatlanná tette volna a Marley fényképezőgép képeit” a Trinity teszt során.

a Fegyverfizikai osztály (G-11 csoport) optikai vezetőjeként Mack a csoport tagjaival, köztük Berlyn Brixnerrel dolgozott, hogy tesztelje és fejlessze a Trinity-ben végül használt kamerákat. A meglévő forgatás javítása, nagy sebességű kamera technológia, Mack feltalálta a Mack Streak kamerát, forgó tükör kamera a 0.0000001-második felbontás. Ez a felbontás lehetővé tenné a kamera számára, hogy 0,0000001 másodperces időközönként készítsen képeket, képkockánként még részletesebb képet nyújtva a nagy sebességű események tanulmányozásához.

Berlyn Brixner a The Voices of the Manhattan Projectnek adott interjújában felidézte, hogy Mack őt kérte fel a kamera működtetésére és robbanások fényképezésére. Brixner azt is leírta, hogyan működött Mack csíkkamerája: “azt a tárgyat ábrázolta, amely robbanás volt, hogy a kamera résén legyen. Aztán ezt a képet továbbították a filmhez, és ez a film mentén mozgott, így amikor a fény megjelent a résen, felvették a filmre, és így a fizikus meg tudta mondani, mi történik a robbanásban. Gyönyörűen működött.”

fotózás a Trinity teszten

július 16-án, 1945-ben Alamogordo, Új-Mexikó, a” Gadget”, egy plutónium implóziós eszköz, felrobbant a Trinity tesztben. A Trinity teszt egyik vezető fotósaként Brixner ötvenkét különböző kamera használatának megszervezésében segített a teszt filmen történő rögzítéséhez.

Mack “július 16-i nukleáris robbanás, tér-idő kapcsolatok” jelentésének I. függeléke szerint a Trinity tesztről ötvenkét különböző kamerát használtak a teszt filmen történő rögzítésére. Az ötvenkét kamera közül az egyes kameratípusok száma a következő volt:

  • 3 Fastax 8 mm-es kamerák
     10,000 N mutatja kamera telepítés tető menedék, Cine e kamerák alatt polc, 24 Mitchell polcon, B L spektrográf a háttérben

    felirat:

    10,000 N mutatja a kamera telepítését a menedék tetején, Cine e kamerák a polc alatt, 24 Mitchell a polcon, B & L spektrográf a háttérben

  • 3 Fastax 16 mm-es kamerák
  • 3 lassú Fastax 16 mm-es kamerák
  • 3 Fastax Primocard 16 mm-es kamerák
  • 4 Mitchell 35 mm-es kamerák
  • 24 Kodak Cine “E” 16 mm-es kamerák
  • 2 Fairchild K-17B Aero kamerák
  • 4 Fairchild k-17b sztereografikus képességekkel rendelkező repülőgépkamerák
  • 2 lyukkamera
  • 1 állókamera
  • 3 sokk Kapcsolókamerák

a tesztből származó képeket és filmeket a bomba spektrográfiai és hozamelemzéséhez használták fel. Amint arra a fenti lista utal, a Trinity teszt során különféle kamerákat használtak. Sok ilyen kamera különböző filmsebességgel, lencsével és expozícióval rendelkezett, hogy az atombomba robbanásának különböző szakaszait rögzítse.

Fastax kamerákat használtak a robbanás apró részleteinek rögzítésére. Forgó-dob spektrográf kamerákat használtak a tűzgolyó által kibocsátott fény hullámhosszainak megfigyelésére. Pinhole kamerákat használtak a gamma sugarak rögzítésére.

Brixner szerint “teljes felvételt kaptak azokkal a mozgókép-kamerákkal az egész robbanásról.”A teszt végére” körülbelül 100 000 képet készítettek ezekkel a kamerákkal.”Mivel a felvétel nagy részét mozgókép-kamerákon készítették, a fényképek többsége a mozgókép-film egyedi képkockáiból vagy állóképeiből származik.

mind a fekete-fehér filmet, mind a színes filmet használták a kamerákban a Trinity teszten. Míg Jack Aeby színes fényképe a Trinity tesztről a legismertebb, Mack és Brixner néhány kamerája színes filmet használt. Július 16-i jelentésében Mack megjegyezte, hogy a huszonnégy Kodak Cine “E” 16 mm-es kamera Kodachrome filmet használt. Kiadta Eastman Kodak 1935-ben a Kodachrome volt az egyik első sikeres színes film. Interjújában, Brixner elmondta, hogy színes filmmel ellátott kamerái ” kielégítő képeket készítettek, de semmi különösebben látványos.”

a nagysebességű kamerák Öröksége

a nagysebességű kamerákat a hidegháború alatt továbbra is használták más nukleáris tesztek rögzítésére. Harold Edgerton, a modern nagysebességű fényképezés atyja megváltoztatta a robbanások rögzítésének módját a stroboszkóp és a Rapatronic feltalálásával.

 Rapatronikus fényképezés az Eniwetok-Atoll Redwing műveletéből

felirat:

Rapatronic fényképezési sorozat a Redwing műveletből az Eniwetok atollnál. Fotó az Egyesült Államok szövetségi kormányának jóvoltából (http://sonicbomb.com/albums/album47/mahawk.jpg), a Wikimedia Commons segítségével

a stroboszkóp fényvillanásokat használ, hogy az emberek olyan képeket láthassanak, amelyek túl gyorsan történnek ahhoz, hogy az emberi szem normálisan láthassa. A stroboszkóp képes erre úgy, hogy szinkronizálja az elektromos vaku frekvenciáját egy mozgó tárgy sebességével.

amikor Edgerton az elektronikus stroboszkópot egy speciális nagysebességű mozgókép-kamerával kombinálta, minden vakut úgy tudott elrendezni, hogy pontosan egy képkockát tegyen ki. Ezzel a technológiával a nagy sebességű eseményeket rendkívül lassú mozgásban jelenítheti meg.

a Rapatronic vagy Rapid Action elektronikus redőny lehetővé tette Edgerton és kollégái, Kenneth Germeshausen és Herbert Grier számára, hogy nukleáris robbanásokat rögzítsenek az Atomenergia Bizottság (AEC) számára. A redőny a mágneses mező be-és kikapcsolásával nyitott és zárt. A zársebesség manipulálásával akár két mikroszekundumos expozíciót is generálhatnak.

 Kék Sárga Víz Ütközés

Felirat:

Kék Sárga Víz Ütközés. Fotó jóvoltából Joe Dyer (https://www.flickr.com/photos/[email protected]/8566188935/in/photolist-e3XXwF-oX5gy3-dnvb2E-9ztv4V-djzsie-kYGBPF-rgCrpf-cZYBv7-4XbTPh-cZYxvS-cZYzYG-cdUmEU-dMHZ8x-dmjsqu-bWSfkh-caGtgL-cgkGDb-nYtWeK-cgkGJ

a Rapatronic képek lehetővé tették az AEC számára, hogy különböző időintervallumokban megmérje a bomba táguló tűzgolyó-robbanásának átmérőjét, így meghatározva a robbanás hatékonyságát. Edgerton a Rapatronic segítségével fényképezte a hidrogénbomba teszteket Eniwetok Atoll 1952-ben.

a nagysebességű kamerák újításai Los Alamosban és a hidegháború idején nagyban befolyásolták a fényképezés területét. Az olyan új technológiák és technikák fejlődése, mint a megnövelt fps-sel rendelkező kamerák, az elektromos villanások és a mágnesesen vezérelt zársebességek kibővítették a fényképezés alkalmazásait a tudományon belül és azon túl. A nagy sebességű fényképezést beépítették a NASA rakétáinak tudományos tanulmányaiba, valamint a lézerek kutatásába. Ezt a fajta fényképezést használták az orvostudományban és a feldolgozóiparban is.

a fényképészeti technológia és a digitális fényképezőgépek fejlődésének köszönhetően a nagy sebességű fényképezés a vizuális kultúra részévé vált szerte a világon. A nagy sebességű fényképezés és a lassított videók mindenhol láthatók a múzeumoktól a Flickr-ig és a nagy sikerű filmektől a YouTube-útmutatókig. ily módon a Los Alamos innovációinak öröksége messze túlmutat a nukleáris tudományon és az atombombán.

Bár mára általánossá vált, a modern fotózás még mindig meglehetősen új találmány. Az 1830-as évek feltalálása óta a fényképezés számos fontos fejlesztésen és fejlesztésen ment keresztül. Az egyik ilyen jelentős előrelépés a nagysebességű kamerák fejlesztése volt. Ezek a kamerák lehetővé tették a fotósok számára, hogy az emberi szem számára túl gyorsan rögzítsék és létrehozzák az…

Bár mára általánossá vált, a modern fotózás még mindig meglehetősen új találmány. Az 1830-as évek feltalálása óta a fényképezés számos fontos fejlesztésen és fejlesztésen ment keresztül. Az egyik ilyen jelentős előrelépés a nagysebességű kamerák fejlesztése volt. Ezek a kamerák lehetővé tették a fotósok számára, hogy az emberi szem számára túl gyorsan rögzítsék és létrehozzák az…

Vélemény, hozzászólás?

Az e-mail-címet nem tesszük közzé.