fotografie de mare viteză

deși a devenit un lucru obișnuit acum, fotografia modernă este încă o invenție destul de nouă. De la inventarea sa în anii 1830, fotografia a suferit o serie de evoluții și progrese importante. Unul dintre aceste progrese majore a fost dezvoltarea camerelor de mare viteză. Aceste camere au permis fotografilor să surprindă și să creeze o defalcare cadru cu cadru a evenimentelor sau evenimentelor prea repede pentru ca ochiul uman să poată discerne.

istoria camerelor de mare viteză

prima descoperire majoră cu camerele de mare viteză a fost în 1878. Eadweard Muybridge, un expat și fotograf britanic care locuiește în California, a fost însărcinat să folosească fotografii pentru a determina dacă un cal a ridicat toate cele patru copite de pe sol atunci când galopează. Folosind douăzeci și patru de camere atașate la un sistem de declanșare dictat de calea galopantă a calului, el a capturat o secvență de mișcare de mare viteză care demonstrează că caii ridică toate cele patru copite de pe sol atunci când galopează.

opt ani mai târziu, în 1886, fizicianul austriac Peter Salcher a capturat prima imagine a unui glonț supersonic. Profesorul și filosoful austriac de fizică Ernest Mach a folosit fotografia lui Salcher,” Bullet in Flight”, în studiile sale despre mișcarea supersonică. Lucrarea instrumentală a lui Mach în mișcarea supersonică este motivul pentru care viteza sunetului îi poartă numele de familie.

calul în mișcare. Eadweard Muybridge , prin Wikimedia Commons

legendă:

calul în mișcare. Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Eadweard Muybridge

în anii 1930, Bell Telephone Laboratories a achiziționat camere de mare viteză de la Eastman Kodak pentru studiile lor asupra efectelor releului. Camerele au rulat film de 16 mm la 1000 de cadre pe secundă (fps) și o capacitate de încărcare de 100 de picioare. Cu dorința de camere și mai rapide, laboratoarele telefonice Bell și-au dezvoltat propria cameră de mare viteză. Numit Fastax, Această cameră ar putea produce 5.000 fps.

mai târziu, laboratorul și-a vândut designul companiei Wollensak Optical Company, care a îmbunătățit camera pentru a gestiona 10.000 fps. În 1940, Cearcy D. Miller a depus un brevet pentru o cameră cu oglindă rotativă care era teoretic capabilă de 1.000.000 fps.

cum funcționează camerele de mare viteză

pentru a evoca un sentiment de mișcare din imaginile fotografice statice, camerele de cinema (film) folosesc „mișcare intermitentă.”În captarea unei serii continue de imagini pe cadre secvențiale de film, mișcarea intermitentă este utilizată pentru a avansa progresiv filmul cadru cu cadru. Drept urmare, imaginile par să se miște și să se întâmple în timp real atunci când filmul este redat înainte la viteza normală de proiecție.

Camera de lucru la Los Alamos

legendă:

Camera de lucru la Los Alamos

camerele de cinema de mare viteză sunt capabile să surprindă subiecte și evenimente care se întâmplă la viteze extrem de rapide prin sincronizarea vitezei filmului cu viteza imaginii. După înregistrarea unei secvențe de imagini la viteză mare, filmul poate fi redat la viteză normală, ceea ce face ca secvența să apară în mișcare lentă și permite o analiză vizuală mai bună.

spre deosebire de camerele de cinema convenționale, camerele de mare viteză nu folosesc mișcări intermitente pentru a-și avansa filmul. În schimb, camerele de mare viteză folosesc o formă de avansare continuă care permite filmului să se miște cu o viteză mai mare decât cu mișcarea intermitentă. Cea mai obișnuită modalitate de a produce acest tip de avansare este înlocuirea obturatorului normal al camerei cu un bloc de sticlă Rotativ paralel (fotografie cu prismă rotativă).

pe măsură ce prisma se rotește, mișcă imaginea în sincronizare cu filmul; în același timp, prisma servește ca obturator. Pentru a descompune acțiunile de mare viteză și mai mult prin fotografierea mai multor cadre pe secundă, s-au dezvoltat tehnici rotative de oglindă și tambur rotativ. Pentru mai multe informații despre modul în care funcționează aceste tipuri de camere, vă rugăm să faceți clic aici.

fotografia cu dungi este o altă formă relevantă de fotografie de mare viteză. Fotografia cu dungi este similară cu tipul de fotografie utilizat în imaginile” photo-finish”. Camerele cu dungi au fante în loc de obturatorul normal al camerei. Aceste camere pot folosi oglinda rotativă și sistemele de tambur rotativ pentru a realiza imagini de mare viteză.

Los Alamos Innovations

la Los Alamos, NM în timpul Proiectului Manhattan, oamenii de știință au folosit fotografia de mare viteză ca o modalitate de a studia și evalua proiectele și testele armelor nucleare. Camerele de mare viteză au fost folosite pentru a fotografia testele proiectării bombei „de tip pistol” de uraniu. Aceste camere au reușit să capteze timpul critic de inserare „lent” al uraniului-235 de aproximativ o milisecundă. Timpul critic de inserție este cantitatea de timp necesară pentru a forma mai mult decât suficient material fisionabil pentru a menține o reacție nucleară în lanț, cunoscută sub numele de formarea unei mase critice.

Julian E. Mack la tranzit în timpul sondajului Z

legendă:

Julian E. Mack la tranzit în timpul sondajului Z

cu toate acestea, camerele nu au fost suficient de rapide pentru a fotografia experimentele pe bază de plutoniu. Spre deosebire de uraniu, plutoniul-240 are o rată ridicată de fisiune spontană și are un timp de inserție critică mai mic de aproximativ zece nanosecunde. Pentru a fotografia teste și arme pe bază de plutoniu, fotografii din Los Alamos aveau nevoie de camere de mare viteză și mai rapide.

pentru a studia proiectarea imploziei la locul ancorei Los Alamos și mai târziu la site-ul Trinity, membrii grupului de optică și oamenii de știință au dezvoltat tehnici fotografice noi și îmbunătățite. Aceste tehnici au inclus prisma rotativă și fotografia cu oglindă rotativă, fotografia cu bliț exploziv („bombă cu argon”) și fotografia cu raze X flash. Inventat de fizicianul britanic și omul de știință din Proiectul Manhattan W. Gregory Marley, Camera Marley a fost una dintre opțiunile inițiale ale camerei de mare viteză.

după cum descrie Clay Perkins în interviul său de pe site-ul proiectului The Voices Of The Manhattan, oamenii de știință din Los Alamos „au adus Camera Marley la Los Alamos pentru a face fotografii ale testului Trinity.”Camera Marley” a lucrat cu o roată de rotire de mici sloturi în fața unei mase de camere individuale, ca să spunem așa. O bucată de film, dar cu mai multe lentile. Geometria a permis ca imaginile să fie realizate până la 100.000 de cadre într-o secundă.”Această viteză a făcut avantajoasă studierea bombei atomice.

 canal de foraj pe partea de sus a 10.000 curte n adăpost. Î. HR. Benjamin și Berlyn Brixner (centru)

legendă:

canal de foraj pe partea de sus a 10.000 curte n adăpost. B. C. Benjamin și Berlyn Brixner (centru)

deși camera Marley a fost utilizată în procesul de dezvoltare a construirii bombei, Perkins a menționat că camera nu a fost folosită în cele din urmă la Testul Trinity, deoarece „până la momentul testului Trinity, Marley era învechit.”În raportul său despre evenimentele de la Trinity, liderul grupului de fotografie T-5, profesorul Julian Ellis Mack, a menționat că” focalizarea scurtă fixă și calitatea scăzută a lentilelor ar fi făcut probabil inutile imaginile camerei Marley ” în timpul testului Trinity.

în calitate de șef al opticii în Divizia de fizică a armelor (grupul G-11), Mack a lucrat cu membrii grupului, inclusiv Berlyn Brixner, pentru a testa și dezvolta camere utilizate în cele din urmă la Trinity. Îmbunătățind tehnologia existentă a camerei rotative, de mare viteză, Mack a inventat Camera Mack Streak, o cameră cu oglindă rotativă cu 0.0000001-a doua rezoluție. Această rezoluție ar permite camerei să capteze imagini la intervale de 0,0000001 secunde, oferind și mai multe detalii pe cadru pentru studierea evenimentelor de mare viteză.

în interviul său despre vocile Proiectului Manhattan, Berlyn Brixner și-a amintit că Mack l-a recrutat pentru a opera camera și a fotografia explozii. Brixner a descris, de asemenea, modul în care a funcționat camera cu dungi a lui Mack: „ați imaginat obiectul, care a fost o explozie, să fie pe fanta camerei. Apoi acea imagine a fost transmisă filmului și care s-a mișcat de-a lungul filmului, astfel încât, pe măsură ce lumina a apărut în acea fantă, a fost înregistrată pe film și în acest fel fizicianul a putut spune ce se întâmplă în explozie. A mers foarte bine.”

fotografie la Testul Trinity

la 16 iulie 1945 în Alamogordo, New Mexico,” gadgetul”, un dispozitiv de implozie cu plutoniu, a fost detonat în testul Trinity. Fiind unul dintre fotografii principali pentru testul Trinity, Brixner a ajutat la orchestrarea utilizării a cincizeci și două de camere diferite pentru a surprinde testul pe film.

conform anexei I a raportului „explozie nucleară din 16 iulie, relații spațiu-timp” al lui Mack despre Testul Trinity, au existat cincizeci și două de camere diferite folosite pentru a surprinde testul pe film. Dintre cele cincizeci și două de camere, existau următorul număr pentru fiecare tip de cameră:

  • 3 Fastax 8 mm camere
     10.000 n arată instalarea camerei pe acoperișul adăpostului, camere Cine e sub raft, 24 Mitchell pe raft, B L spectrograf în fundal

    legendă:

    10,000 n prezintă instalarea camerei pe acoperișul adăpostului, camerele Cine e sub raft, 24 Mitchell pe raft, B & l spectrograf în fundal

  • 3 Fastax 16 mm camere
  • 3 lent Fastax 16 mm camere
  • 3 Fastax Primocard 16 mm camere
  • 4 Mitchell 35 mm camere
  • 24 Kodak Cine „E” 16 mm camere
  • 2 Fairchild K-17b Aero camere
  • 4 Fairchild k-17b aero aparat de fotografiat cu capabilități stereografice
  • 2 pinhole aparat de fotografiat
  • 1 încă aparat de fotografiat
  • 3 șoc Camere de comutare

imaginile și filmul generate de test au fost utilizate pentru analiza spectrografică și a randamentului bombei. După cum sugerează lista de mai sus, o varietate de camere au fost utilizate în timpul testului Trinity. Multe dintre aceste camere au avut viteze diferite de film, lentile și expuneri pentru a capta diferite etape ale exploziei bombei atomice.

camerele Fastax au fost folosite pentru a înregistra detalii minuscule ale exploziei. Camerele spectrografice cu tambur rotativ au fost utilizate pentru a monitoriza lungimile de undă ale luminii emise de mingea de foc. Camerele Pinhole au fost folosite pentru a înregistra raze gamma.

potrivit lui Brixner, ” au obținut o înregistrare completă cu acele camere video ale întregii explozii.”Până la sfârșitul testului”, au fost făcute aproximativ 100.000 de fotografii cu toate acele camere.”Deoarece cea mai mare parte a înregistrării a fost făcută pe camere video, majoritatea fotografiilor provin din cadre individuale sau fotografii din filmul cinematografic.

atât filmul alb-negru, cât și filmul color au fost utilizate în camerele de luat vederi la Testul Trinity. În timp ce fotografia color a lui Jack Aeby a testului Trinity este cea mai cunoscută, unele dintre camerele lui Mack și Brixner au folosit film color. În raportul său din 16 iulie, Mack a menționat că cele douăzeci și patru de camere Kodak Cine „e” de 16 mm foloseau filmul Kodachrome. Lansat de Eastman Kodak în 1935, Kodachrome a fost unul dintre primele filme color de succes. În interviul său, Brixner a spus că camerele sale cu film color ” au făcut câteva imagini satisfăcătoare, dar nimic deosebit de spectaculos.”

moștenirea camerelor de mare viteză

camerele de mare viteză au continuat să fie utilizate în timpul Războiului Rece pentru a captura alte teste nucleare. Harold Edgerton, tatăl fotografiei moderne de mare viteză, a schimbat modul în care aceste explozii au fost înregistrate cu invenția sa de stroboscop și Rapatronic.

secvență de fotografie Rapatronică din operațiunea Redwing la Eniwetok Atoll

legendă:

secvență de fotografie Rapatronică din operațiunea Redwing la atolul Eniwetok. Fotografie prin amabilitatea guvernului Federal al Statelor Unite (http://sonicbomb.com/albums/album47/mahawk.jpg) , prin Wikimedia Commons

stroboscopul folosește flash-uri de lumină pentru a permite oamenilor să vadă imagini care se întâmplă prea repede pentru ca ochiul uman să vadă în mod normal. Stroboscopul este capabil să facă acest lucru prin sincronizarea frecvenței blițului său electric cu viteza unui obiect în mișcare.

când Edgerton a combinat stroboscopul electronic cu o cameră specială de mare viteză, a reușit să aranjeze fiecare bliț pentru a expune exact un cadru de film. Folosind această tehnologie, el ar putea face ca evenimentele de mare viteză să apară în mișcare extrem de lentă.

obturatorul electronic Rapatronic sau cu acțiune rapidă i-a permis lui Edgerton și colegilor săi Kenneth Germeshausen și Herbert Grier să surprindă explozii nucleare pentru Comisia pentru Energie Atomică (AEC). Obturatorul s-a deschis și s-a închis prin pornirea și oprirea unui câmp magnetic. Prin manipularea vitezei obturatorului, acestea ar putea genera o expunere de până la două microsecunde.

Albastru Galben Apă Coliziune

Legendă:

Coliziune De Apă Albastru Galben. Sursă foto: 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

imaginile Rapatronice au permis AEC să măsoare diametrul exploziei mingii de foc în expansiune a bombei la intervale de timp diferite și, astfel, să determine eficiența exploziei. Edgerton a folosit Rapatronic pentru a fotografia testele bombei cu hidrogen la atolul Eniwetok în 1952.

inovațiile camerelor de mare viteză de la Los Alamos și în timpul Războiului Rece au afectat foarte mult domeniul fotografiei. Dezvoltarea noilor tehnologii și tehnici, cum ar fi camerele cu fps crescut, blițurile electrice și viteza obturatorului controlată magnetic, au extins aplicațiile pentru fotografie în știință și nu numai. Fotografia de mare viteză a fost încorporată în studiile științifice ale rachetelor de la NASA, precum și în cercetarea laserelor. Acest tip de fotografie a fost utilizat și în medicină și în sectorul de producție.

odată cu accesibilitatea tehnologiei fotografice și progresele camerelor digitale de astăzi, fotografia de mare viteză a devenit parte a culturii vizuale din întreaga lume. Fotografiile de mare viteză și videoclipurile cu mișcare lentă pot fi văzute peste tot, de la muzee la Flickr și de la filme blockbuster la how-to-uri YouTube. în acest fel, moștenirea inovațiilor de la Los Alamos se întinde mult dincolo de știința nucleară și bomba atomică.

deși a devenit un lucru obișnuit acum, fotografia modernă este încă o invenție destul de nouă. De la inventarea sa în anii 1830, fotografia a suferit o serie de evoluții și progrese importante. Unul dintre aceste progrese majore a fost dezvoltarea camerelor de mare viteză. Aceste camere au permis fotografilor să surprindă și să creeze…

deși a devenit un lucru obișnuit acum, fotografia modernă este încă o invenție destul de nouă. De la inventarea sa în anii 1830, fotografia a suferit o serie de evoluții și progrese importante. Unul dintre aceste progrese majore a fost dezvoltarea camerelor de mare viteză. Aceste camere au permis fotografilor să surprindă și să creeze…

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.