Conceptos básicos de la cámara de video de alta velocidad
En una cámara de alta velocidad típica, la memoria para almacenar imágenes de video se ubica separada del sensor de imágenes, y las señales de imagen se transfieren secuencialmente de cada píxel del sensor a la memoria. Sin embargo, debido a que la velocidad de transferencia de la señal es limitada, la resolución de la imagen disminuye a medida que aumenta la velocidad de grabación.
Transferencia secuencial de señales de video de cada píxel a la memoria
Baja velocidad de grabación
Debido a que el intervalo de tiempo entre imágenes o cuadros es largo, se puede transferir un gran número de píxeles por cuadro
Alta velocidad de grabación
El volumen de píxeles que se puede transferir por cuadro es limitado debido a que la velocidad de transferencia de señal es restringida.
El método de ráfaga proporciona suficiente memoria para la capacidad de frecuencia de fotogramas directamente en el sensor de imagen y vincula cada píxel a esta memoria a través de conexiones individuales. Las señales de video almacenadas en la memoria durante la grabación se transfieren externamente una vez que la grabación ha finalizado.
Los límites de las áreas efectivas respectivas de los métodos de ráfaga y lectura varían de aproximadamente varios cientos de kfps a 1 Mfps.
La capacidad de frecuencia de fotogramas de las cámaras de video de alta velocidad de la serie HPV es limitada, por lo que un disparador de grabación es esencial para capturar fenómenos de manera confiable. Por ejemplo, si la velocidad de grabación es de 1 Mfps y la capacidad de frecuencia de fotogramas es de 256 fotogramas, el tiempo de grabación será de 256 μs. Al ajustar con exactitud el retardo de la señal de activación, el punto de activación y el tiempo de grabación (es decir, la velocidad de grabación), la cámara puede capturar de manera confiable el fenómeno que desea grabar.
La grabación de video de alta velocidad tiene un tiempo de exposición corto, por lo que requiere iluminación por una fuente de luz con suficiente intensidad.
Iluminación continua
Con iluminación continua, no se requiere señal de activación de iluminación. Por otro lado, la intensidad de la luz puede ser insuficiente en el rango de ultra alta velocidad. La irradiación prolongada también puede hacer que el objeto se caliente y provoque deformación o daño.
Iluminación estroboscópica
La iluminación estroboscópica proporciona una intensidad de luz mucho mayor que la iluminación continua. Sin embargo, la intensidad luminosa no es constante y hay un retraso de varios cientos de microsegundos (μs) hasta que se alcanza la iluminación pico. También requiere una señal de activación de iluminación porque el tiempo de iluminación que se puede utilizar en la grabación de video de alta velocidad es de varios milisegundos (ms).
Iluminación láser
La iluminación con un láser permite emisiones de pulso de varias decenas de nanosegundos (ns), lo que a su vez permite tiempos de exposición ultracortos. Al igual que la iluminación estroboscópica, requiere una señal de activación de iluminación porque hay un límite en el número de pulsos. Las emisiones de pulso se pueden sincronizar con el tiempo del obturador de la cámara de video de alta velocidad.
