Høyhastighetsfotografering

selv om det har blitt vanlig nå, er moderne fotografering fortsatt en ganske ny oppfinnelse. Siden oppfinnelsen på 1830-tallet har fotografering gjennomgått en rekke viktige utviklinger og fremskritt. En av disse store fremskritt var utviklingen av høyhastighets kameraer. Disse kameraene tillot fotografer å fange og skape en ramme-for-ramme-sammenbrudd av hendelser eller hendelser for fort for det menneskelige øye å skille.

Historien Om Høyhastighetskameraer

det første store gjennombruddet med høyhastighetskameraer var i 1878. Eadweard Muybridge, En britisk expat og fotograf som bor I California, fikk i oppdrag å bruke fotografier for å avgjøre om en hest løftet alle fire hover fra bakken når galopperende. Ved hjelp av tjuefire kameraer festet til et utløsersystem diktert av hestens galopperende sti, fanget han en høyhastighets bevegelsessekvens som viste at hester løfter alle fire hover fra bakken når de galopperer.

Åtte år senere i 1886 tok Den Østerrikske fysikeren Peter Salcher det første bildet av en supersonisk kule. Østerriksk fysikkprofessor Og filosof Ernest Mach brukte Salchers fotografi, «Bullet in Flight», i sine studier av supersonisk bevegelse. Machs instrumentale arbeid i supersonisk bevegelse er grunnen til at lydens hastighet bærer hans etternavn.

 Hesten I Bevegelse. Eadweard Muybridge, via Wikimedia Commons

Bildetekst:

Hesten i Bevegelse. Wikimedia Commons har multimedia som gjeld: Eadweard Muybridge

På 1930-tallet kjøpte Bell Telephone Laboratories høyhastighetskameraer Fra Eastman Kodak for deres studier av effekten av relay bounce. Kameraene kjørte 16 mm film på 1000 bilder per sekund (fps) og en 100-fots lastekapasitet. Med et ønske om enda raskere kameraer utviklet Bell Telephone Laboratories sitt eget høyhastighetskamera. Kalt Fastax, dette kameraet kunne produsere 5000 fps.

senere solgte laboratoriet sitt design Til Wollensak Optical Company, som forbedret kameraet til å håndtere 10.000 fps. I 1940 arkiverte Cearcy D. Miller et patent for et roterende speilkamera som var teoretisk i stand til 1.000.000 fps.

Hvordan Høyhastighetskameraer Fungerer

for å fremkalle en følelse av bevegelse fra stillbilder, bruker filmkino (film) kameraer » intermitterende bevegelse.»Ved å fange en kontinuerlig serie bilder på sekvensielle rammer av film, brukes intermitterende bevegelse for å gradvis fremme filmrammen for ramme. Som et resultat ser bildene ut til å bevege seg og skje i sanntid når filmen spilles fremover ved normal projeksjonshastighet.

 Kameraarbeid Ved Los Alamos

Bildetekst:

Camera Arbeid På Los Alamos

Høyhastighets kinokameraer er i stand til å fange motiver og hendelser som skjer i ekstremt høye hastigheter ved å synkronisere filmens hastighet med bildets hastighet. Etter å ha tatt opp en sekvens av bilder med høy hastighet, kan filmen spilles med normal hastighet, noe som får sekvensen til å vises i sakte film og gir bedre visuell analyse.

i Motsetning til konvensjonelle kinokameraer bruker ikke høyhastighetskameraer intermitterende bevegelser for å fremme filmen. I stedet bruker høyhastighetskameraer en form for kontinuerlig fremgang som gjør at filmen kan bevege seg med høyere hastighet enn med intermitterende bevegelse. Den vanligste måten å produsere denne typen fremskritt på er å erstatte den vanlige kamerautløseren med en roterende parallellsidig glassblokk (roterende prismefotografering).

når prismen roterer, beveger den bildet synkronisert med filmen; samtidig fungerer prismen som lukker. For å bryte ned høyhastighetshandlingene ytterligere ved å skyte flere bilder per sekund, ble roterende speil og roterende trommelteknikker utviklet. For mer informasjon om hvordan disse typer kameraer fungerer, vennligst klikk her.

Streak photography er en annen relevant form for høyhastighetsfotografering. Streak fotografering er lik den type fotografering som brukes i» photo-finish » bilder. Streak kameraer har spalter i stedet for den vanlige kamerautløseren. Disse kameraene kan bruke roterende speil og roterende trommel systemer for å ta høyhastighetsbilder.

Los Alamos Innovations

På Los Alamos, NM Under Manhattan-Prosjektet, forskere ansatt høyhastighets fotografering som en måte å studere og evaluere sine kjernefysiske våpen design og tester. Høyhastighetskameraer ble brukt til å fotografere tester av uran «pistol-type» bombe design. Disse kameraene var i stand til å fange uran-235s «sakte» kritiske innsettingstid på omtrent ett millisekund. Kritisk innsettingstid er tiden som kreves for å danne mer enn nok spaltbart materiale for å opprettholde en kjernekjedereaksjon, kjent som å danne en kritisk masse.

Julian E. Mack ved Transitt Under Undersøkelse Av Z

Bildetekst:

Julian E. Mack Ved Transitt Under Undersøkelse Av Z

kameraene var imidlertid ikke raske nok til å fotografere plutoniumbaserte eksperimenter. I motsetning til uran har plutonium-240 en høy grad av spontan fisjon og har en mindre kritisk innsettingstid på omtrent ti nanosekunder. For å fotografere plutoniumbaserte tester og våpen, trengte los Alamos fotografer enda raskere høyhastighetskameraer.

For å studere implosjonsdesignet På Los Alamos’ Anchor Ranch-område og senere Trinity-Området, Utviklet Optikkgruppemedlemmer og forskere nye og forbedrede fotografiske teknikker. Disse teknikkene inkluderte roterende prisme og roterende speilfotografering, høyeksplosivt blits («argonbombe») fotografering, og blitsrøntgenfotografering. Oppfunnet Av Britisk fysiker Og Manhattanprosjektforsker W. Gregory Marley, Var Marley camera et av de første høyhastighets kameraalternativene.

Som Clay Perkins beskriver i sitt intervju på Nettstedet Til The Voices of The Manhattan Project, Brakte Los Alamos-forskere «Marley-kameraet Til Los Alamos for å ta bilder av Trinity-testen.»The Marley camera» jobbet med et spinnhjul med små spor foran en masse individuelle kameraer, så å si. Ett stykke film, men med flere linser. Geometrien som tillot bilder å bli tatt opp til 100.000 rammer på ett sekund.»Denne hastigheten gjorde det fordelaktig å studere atombomben.

 Borekanal på toppen av 10.000 yard N ly. B. C. Benjamin Og Berlyn Brixner)

Bildetekst:

Boring kanal på toppen av 10.000 yard N ly. B. C. Benjamin Og Berlyn Brixner (Senter)

Selv Om Marley kameraet ble brukt i utviklingsprosessen med å bygge bomben, Perkins bemerket at kameraet ble til slutt ikke brukt På Trinity Test fordi » ved Tidspunktet For Trinity Test, Marley var utdatert. I sin rapport om Hendelsene på Trinity bemerket lederen Av t-5 photography group Professor Julian Ellis Mack at «det faste korte fokuset og den lave kvaliteten på linsene ville trolig ha gjort Marley-kamerabildene ubrukelige» under Trinity-Testen.

Som Leder Av Optikk I Våpenfysikkdivisjonen (Gruppe G-11), jobbet Mack med gruppemedlemmer, Inkludert Berlyn Brixner, for å teste og utvikle kameraer som til slutt ble brukt På Trinity. Forbedre på eksisterende roterende, høyhastighets kamerateknologi, mack oppfant Mack Streak Kamera, en roterende speil kamera med en 0.0000001-andre oppløsning. Denne oppløsningen gjør at kameraet kan ta bilder med intervaller på 0,0000001 sekunder, noe som gir enda flere detaljer per bilde for å studere høyhastighetshendelser.

I sitt intervju om The Voices of The Manhattan Project, husket Berlyn Brixner At Mack rekrutterte ham til å betjene kameraet og fotografere eksplosjoner. Brixner beskrev også Hvordan Macks streak-kamera fungerte: «Du avbildet objektet, Som var en eksplosjon, for å være på spalten på kameraet. Da ble bildet videresendt til filmen, og det beveget seg langs filmen slik at det som lys dukket opp i den spalten, ble det tatt opp på filmen, og på den måten kunne fysikeren fortelle hva som foregikk i eksplosjonen. Det fungerte vakkert.»

Fotografering Ved Trinity Test

den 16.juli 1945 i Alamogordo, New Mexico, Ble «Gadgeten», en plutonium implosjon enhet, detonert i Trinity Test. Som en av hovedfotografene for Trinity-Testen hjalp Brixner med å orkestrere bruken av femtito forskjellige kameraer for å fange testen på film.

Ifølge Vedlegg I Av Macks rapport» 16. Juli Atomeksplosjon, Rom-Tid-Forhold » om Trinity-Testen, var det femtito forskjellige kameraer som ble brukt til å fange testen på film. Av de femtito kameraene var det følgende nummer av hver type kamera:

  • 3 Fastax 8 mm kameraer
     10.000 n viser kamera installasjon på taket av ly, Cine e kameraer under hylle, 24 Mitchell på hylle, B L Spektrograf i bakgrunnen

    Bildetekst:

    10,000 n viser kamerainstallasjon på tak av ly, Cine e-kameraer under hylle, 24 Mitchell på hylle, B & L Spektrograf i bakgrunnen

  • 3 Fastax 16 mm kameraer
  • 3 Slow Fastax 16 mm kameraer
  • 3 Fastax Primocard 16 mm kameraer
  • 4 Mitchell 35 mm kameraer
  • 24 Kodak Cine «E» 16 mm kameraer
  • 2 Fairchild K-17B Aero kameraer
  • 4 Fairchild k-17b aero kameraer med stereografiske evner
  • 2 pinhole kameraer
  • 1 stillbildekamera
  • 3 sjokk Bytt Kameraer

bildene og filmen generert fra testen ble brukt til spektrografisk og utbytteanalyse av bomben. Som antydet av listen ovenfor, en rekke kameraer ble brukt under Trinity Test. Mange av disse kameraene hadde varierende filmhastigheter, linser og eksponeringer for å fange forskjellige stadier av atombombeeksplosjonen.

Fastax-kameraer ble brukt til å registrere små detaljer om eksplosjonen. Roterende-trommel spektrograf kameraer ble brukt til å overvåke lys bølgelengder slippes ut av ildkule. Pinhole kameraer ble brukt til å registrere gammastråler.

Ifølge Brixner «fikk De en komplett rekord med de filmkameraene av hele eksplosjonen.»Ved slutten av testen ble noe som 100.000 bilder tatt med alle disse kameraene.»Siden det meste av opptaket ble gjort på filmkameraer, kommer et flertall av bildene fra individuelle rammer eller stillbilder fra filmen.

både svart-hvitt film og fargefilm ble brukt i kameraer på Trinity Test. Mens Jack Aebys fargebilde av Trinity-Testen er den mest kjente, brukte Noen av mack og Brixners kameraer fargefilm. I sin 16 juli rapport, mack bemerket at tjuefire Kodak Cine » E » 16 mm kameraer brukt Kodachrome film. Utgitt Av Eastman Kodak i 1935, Kodachrome var en av de første vellykkede fargefilmer. I intervjuet sa Brixner at hans kameraer med fargefilm «gjorde noen tilfredsstillende bilder, men ikke noe spesielt spektakulært.»

Arven Etter Høyhastighetskameraer

høyhastighetskameraer fortsatte å bli brukt under Den Kalde Krigen for å fange opp andre atomprøvesprengninger. Harold Edgerton, far til moderne høyhastighetsfotografering, endret måten disse eksplosjonene ble registrert med sin oppfinnelse av stroboskopet og Rapatronic.

 Rapatronic Fotografering Sekvens Fra Operasjon Redwing På Eniwetok Atoll

Bildetekst:

Rapatronic Fotografering Sekvens Fra Operasjon Redwing På Eniwetok Atoll. Foto Gjengitt Med Tillatelse Fra Den Føderale regjeringen i Usa (http://sonicbomb.com/albums/album47/mahawk.jpg), via Wikimedia Commons

stroboskopet bruker lysglimt for å tillate folk å se bilder som skjer for fort for det menneskelige øye å normalt se. Stroboskopet kan gjøre dette ved å synkronisere frekvensen av sin elektriske blits med hastigheten på et objekt i bevegelse.

Da Edgerton kombinerte det elektroniske stroboskopet med et spesielt høyhastighets filmkamera, var Han i stand til å ordne hvert blits for å avsløre nøyaktig en filmramme. Ved hjelp av denne teknologien kunne han få høyhastighetshendelser til å vises i ekstremt sakte film.

Rapatronic Eller Rapid Action Elektronisk lukker tillot Edgerton og hans kolleger Kenneth Germeshausen Og Herbert Grier å fange kjernefysiske eksplosjoner for Atomic Energy Commission (Aec). Lukkeren åpnes og lukkes ved å slå et magnetfelt av og på. Ved å manipulere lukkerhastigheten kan de generere en eksponering så kort som to mikrosekunder.

 Blå Gul Vannkollisjon

Bildetekst:

Blå Gul Vann Kollisjon. Foto Av 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

De Rapatroniske bildene tillot AEC å måle diameteren til bombens ekspanderende ildkule eksplosjon ved forskjellige tidsintervaller, og dermed bestemme eksplosjonens effektivitet. Edgerton brukte Rapatronic til å fotografere hydrogenbombetestene på Eniwetok Atoll i 1952.

innovasjoner av høyhastighetskameraer På Los Alamos og under Den Kalde Krigen sterkt påvirket innen fotografering. Utviklingen av nye teknologier og teknikker som kameraer med økt fps, elektriske blinker og magnetisk kontrollerte lukkerhastigheter utvidet applikasjonene for fotografering innen vitenskap og utover. Høyhastighetsfotografering ble innlemmet i vitenskapelige studier av raketter VED NASA, samt forskning av lasere. Denne typen fotografering ble også brukt i medisin og i industrisektoren.

med tilgjengeligheten av fotografisk teknologi og fremskritt av digitale kameraer i dag, har høyhastighetsfotografering blitt en del av visuell kultur rundt om i verden. Høyhastighets fotografering og slow motion videoer kan ses overalt fra museer Til Flickr og fra blockbuster filmer Til YouTube how-to ‘ s. på denne måten strekker arven av innovasjoner På Los Alamos langt utover atomvitenskap og atombombe.

selv om det har blitt vanlig nå, er moderne fotografering fortsatt en ganske ny oppfinnelse. Siden oppfinnelsen på 1830-tallet har fotografering gjennomgått en rekke viktige utviklinger og fremskritt. En av disse store fremskritt var utviklingen av høyhastighets kameraer. Disse kameraene tillot fotografer å fange og skape en ramme-for-ramme-sammenbrudd av hendelser eller hendelser for fort for…

selv om det har blitt vanlig nå, er moderne fotografering fortsatt en ganske ny oppfinnelse. Siden oppfinnelsen på 1830-tallet har fotografering gjennomgått en rekke viktige utviklinger og fremskritt. En av disse store fremskritt var utviklingen av høyhastighets kameraer. Disse kameraene tillot fotografer å fange og skape en ramme-for-ramme-sammenbrudd av hendelser eller hendelser for fort for…

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert.