Wie kann ich die Bewegung einer Kugel erfassen?

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Ich fange gerade mit der Fotografie an.

Betrachten Sie dieses Bild:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

(Dieses Foto wurde 1964 von Harold "Doc" Edgerton mit seiner Rapatronic-Kamera aufgenommen.)

Ich suche eine Kamera, die ein solches Bild aufnehmen kann.
Ich suche nicht mehr fps. weniger fps ist in Ordnung, aber es muss in der Lage sein, eine solche Instanz zu erfassen.

Welche Funktionen sollte ich in einer solchen Kamera suchen? Wie kurz sollte die Verschlusszeit sein? Nach welchen anderen Dingen sollte ich suchen?

high-speed 
— gpuguy
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Dieses Foto ist der Klassiker von Doc Edgerton ( en.wikipedia.org/wiki/Harold_Eugene_Edgerton ), der die Blitzfotografie so ziemlich erfunden hat.
— Paul Cezanne
— Paul Cezanne
@PaulCezanne bitte bearbeiten Sie meine Frage, und setzen Sie diese Informationen in Bildnachweis. Danke
— gpuguy
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Eine andere Sache, die Sie berücksichtigen müssen: Wohin geht die Kugel danach?
— Simon Kuang
gpuguy - Hier sind eine Sammlung von Doc ‚ikonischen Bildern‘ edgerton-digital-collections.org/galleries/iconic ANBD hier ist eine Teilmenge von einigen „Kugeln und Explosionen“ Einsen edgerton-digital-collections.org/galleries/iconic/bullets | Wenn Sie wirklich danach streben, solche Dinge zu tun, sollten Sie sich von einfacheren abheben, und das "Betrügen" mit "so langsam wie möglich unter Beibehaltung des Realismus" -Kugeln hilft Ihnen sehr. Wenn Sie den Bereich von beispielsweise 300 fps erreichen können, ist das erforderliche Flash-Fenster von etwa 10 US-Dollar zumindest immer noch "sehr hart".
— Russell McMahon

Antworten:

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Wie Michael sagte, ist die Verschlusszeit weitgehend irrelevant - die Blitzdauer und das Timing im Verhältnis zum Geschossdurchgang zählen. Die Verschlusszeit kann so langsam sein, wie es hilfreich ist - vielleicht sogar "Glühbirne".

Angenommen, die Fotos werden nicht bearbeitet: Die
Geschwindigkeit der Kugeln sollte so langsam wie möglich sein, ohne die Auswirkungen auf das Ziel zu beeinträchtigen. Die Kugel muss sich während der Belichtung nicht nennenswert bewegen. Wie lang (oder kurz) muss die Belichtung sein?

Angenommen, die Kugel bewegte sich mit 100 Fuß pro Sekunde.
Die Kugel ist ~~~ 1 Zoll lang
und hat maximal 5% ihrer Länge bewegt - vielleicht weniger.
Also Zeit = 1 Zoll x 5% / 100 Fuß / Sek.
= 1 / 24.000stel Sekunde oder
~ = 40 μS.

Bei 1000 fps wären das 4 μS.
1 μS wäre noch besser.

Wird eine Xenon-Blitzröhre dies tun?

Wikipedia - Blitzröhre

  • Die Entladungsdauer für übliche Blitzröhren reicht von 1 Mikrosekunde bis zu einigen zehn Millisekunden und kann Wiederholungsraten von Hunderten von Hertz aufweisen. Die Blitzdauer kann mit einem Induktor sorgfältig gesteuert werden.

Siehe Verweis auf den PerkinElmer-Katalog unten.

Wird ein LED-basierter "Blitz" dies tun?

Um ein solches Ergebnis mit LED-Beleuchtung zu erzielen, wären erhebliche Leistungsstufen erforderlich .
Nehmen wir z. B. 1 Lux, 250 mm x 200 mm Beleuchtungsfläche, 10 μS Belichtung, 100 ISO, f 1/1 (vertrau mir) an.
EV = t = 10 -5
Für reale Ergebnisse benötigen wir EV = 100 bei f / 1,4 Beleuchtung von
Ev_100 / EV_1 x 1,4² / 10 -5 = 2 x 10 7 Lux (!)
Auf einer Fläche von 250 mm x 200 mm = 0,05 m², das sind
2 x 10 7 x 0,05 = 10 6 Lumen
Vorderkanten-Top-LEDs verwalten etwa 200 Lumen / Watt so Leistung =
10 6 /200 = 5.000 Watt LED - Beleuchtung (!!!).
In der Praxis ist dies nur für 10 μS erforderlich, sodass die tatsächliche Leistung einen Bruchteil eines Watt beträgt, ABER die LEDs MÜSSEN in der Lage sein, den erforderlichen Spitzenleistungspegel zu erzeugen, und moderne weiße LEDs haben ein Spitzen: Dauer-Verhältnis von typischerweise weniger als 2: 1.

Also - "nicht wirklich", bisher.
Während eine entsprechend gestaltete Xenon-Blitzröhre in der Lage sein kann, diese sehr hohe Leistung für extrem kurze Zeiträume zu erzeugen.

Überaus schöner technischer PerkinElmer-Leitfaden Hochleistungs-Blitz- und Bogenlampen

Sagt:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Abbildung R, Seite 13

Hinzugefügt:

Wie Paul sagte, wurde das Foto vom verstorbenen Harold Edgerton produziert und ist eines der Fotos, für die er am bekanntesten ist. Sie müssen seine Website bezüglich Methoden und Ausrüstung studieren.

Leider war die Blitzdauer, die ich oben als Faustregel berechnet habe, genau richtig und mein "schöner" Wert lag genau auf einer Millionstel Sekunde. Schauen Sie sich den PerkinElmer-Katalog an, um zu erfahren, was Sie brauchen.

Dieses berühmte Foto von Harold Edgerton hat speziell eine Belichtungszeit von 1 / 1.000.000stel Sekunde.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

http://2.bp.blogspot.com/-QsMQtqyM4SE/UEKMd9LJsbI/AAAAAAAAyrY/nCMWxq-oY84/s640/Harold-Edgerton-27.jpeg

Siehe auch:

Harold "Doc" Edgerton Collection Website

HE - stroboskopische Methode

Kugel durch Banane

Viele hier

E & OE - es ist spät und es gibt noch viel zu tun. Möglicherweise habe ich eine Potenz von 10 oder weniger oben fallen gelassen oder hinzugefügt oder etwas wirklich Dummes getan - auf jeden Fall auf Fehler hinweisen.
Sei freundlich :-)

— Russell McMahon
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"Die Geschossgeschwindigkeit sollte so langsam wie möglich sein", wie man das arrangiert. Können Sie diesen Punkt näher erläutern? Ich habe es nicht verstanden.
— Gpuguy
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@gpuguy Die Geschwindigkeit des Geschosses hängt von der verwendeten Last ab. Menschen, die daran gewöhnt sind, Kugeln nachzuladen, können eine "Ladung" mit einer Mündungsgeschwindigkeit erzeugen, die weit unter dem liegt, was für eine Feuerwaffe eines bestimmten Kalibers normal ist. Die meisten Waffen der realen Welt erreichen MVs im Bereich von 1000-4000 fps. Das ist über meinem oberen v von 1000 fps. Eine sehr leichte Ladung dürfte in Ordnung sein - der Apfel wird wahrscheinlich noch sterben. chuckhawks.com/rifle_ballistics_table.htm
— Russell McMahon
1
@gpuguy Wenn Sie niemanden kennen, der nachlädt und bereit ist, eine angemessene Zeit für Versuche / Irrtümer aufzuwenden, um herauszufinden, wie niedrig die von Ihnen verwendete Waffe sein kann, während sie noch gut funktioniert (ungewöhnlich niedrige Geschwindigkeiten können Zuverlässigkeit verursachen Probleme; meistens für halbautomatische Designs); Wenn Sie nach Unterschallmunition suchen, sind Sie auf dem neuesten Stand der im Handel erhältlichen Munition (meistens für ältere Handfeuerwaffen mit geringem Stromverbrauch).
— Dan spielt am Feuer
Wir können es jedoch nicht auf 100 Fuß pro Sekunde reduzieren, das ist langsamer als Farbkugeln - die Antwort ist mindestens zehnmal falsch. Alle meine Handfeuerwaffen sind über 1000 Fuß pro Sekunde, die Gewehre im Bereich von 3000 bis 3500. Fügen Sie einfach jeder Zahl in der Antwort eine Null hinzu. Außerdem fügen Sie bitte einige Sicherheitshinweise - Stellen Sie sich vor einem Live - Schusslinie. Stellen Sie Ihre Ausrüstung dort draußen ab und riskieren Sie, dass sie erschossen wird, aber stehen Sie nicht vor Schusswaffen.
— Jasmine
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@Jasmine Bedeutet es nicht, dass Russell nicht wirklich qualifiziert ist, diese Informationen zu geben, wenn die Mündungsgeschwindigkeiten nicht um den Faktor 10 falsch sind? Ich denke auch, dass es implizit ist, dass die Leute angemessene Sicherheitsvorkehrungen treffen, was auch immer sie tun. Zum Beispiel sind Ratschläge zur Landschaftsfotografie nicht gespickt mit "Fallen Sie nicht von Klippen. Seien Sie vorsichtig mit gefährlichen Tieren. Bringen Sie ausreichende Vorräte mit, wenn Sie in der Wildnis sind. Überprüfen Sie die Wettervorhersage." und so weiter.
— David Richerby
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Die Kamera spielt keine Rolle. Bei Hochgeschwindigkeitsfotografien wie diesem dreht sich alles um die Geschwindigkeit des Blitzes und darum, ihn genau im richtigen Moment abfeuern zu können. Der Blitz wird normalerweise mit einem elektronischen Auslöser ausgelöst, der nach einer bestimmten Verzögerung von mehreren Millisekunden auf das Geräusch des Schusses der Waffe reagiert. Der Verschluss der Kamera kann vor und nach der Belichtung einige Sekunden lang geöffnet bleiben, da der Raum außer dem Blitz völlig dunkel ist.

— Michael C.
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Wie sollte für dieses Bild die Blitz- / Verschlusszeit sein?
— Gpuguy
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"Der Verschluss der Kamera kann vor und nach der Belichtung einige Sekunden lang geöffnet bleiben" - der Blitz liefert das gesamte Licht, es spielt also keine Rolle.
— Philip Kendall
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9x19 hat eine Geschwindigkeit von 390 m / s und eine Länge von ca. 1 cm. Wenn Sie 5 mm Bewegungsunschärfe tolerieren können, benötigen Sie eine Blitzgeschwindigkeit von 0,005 / 390 ~ 1 / 80000s.
— Andrew
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@gpuguy - nicht diese Spezifikationen, nein - sie sagen dir, wie hell und was es verbindet, aber nicht wie lange. Die Blitzdauer oder -geschwindigkeit wird häufig als die Zeit gemessen, die der Blitz benötigt, um von der vollen Leistung auf die halbe Leistung oder 10% zu gelangen. Auch t / 0,5 und t / 0,1 mal genannt. photo.stackexchange.com/questions/1620/what-is-flash-duration wäre der Ort, an dem man suchen muss, und vielleicht braucht die Antwort dort etwas mehr Aufmerksamkeit.
— James Snell
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@gpuguy - Fragen sind willkommen - aber sie müssen auf den Grundlagen basieren, die durch vorherige Antworten bereitgestellt wurden. Sie müssen sich das bereitgestellte Material ansehen und verstehen, was Ihnen gesagt wird, bevor Sie weitere Fragen stellen. Wenn Sie nicht verstehen, fragen Sie nach, was geschrieben wurde. Die 1/24000 Sekunde war die Zeit, in der sich die Kugel unter den von mir angegebenen Annahmen um 5% ihrer Länge bewegen würde - einschließlich einer SEHR LANGSAMEN Mündungsgeschwindigkeit. Lesen Sie den Teil, den ich aus dem PE-Katalog gepostet habe (er war da, weil er relevant war), und sehen Sie sich dann den Katalog an. Kein "normaler" Kamerablitz wird dies tun ...
— Russell McMahon
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Ich habe in den 80ern in Doc Edgertons Labor solche Aufnahmen gemacht. Das Setup war einfach.

  • Grundlegende Filmkamera, nichts Besonderes

  • Gewehr fest am Ende einer langen Schiene montiert

  • Gleitstütze für das Ziel, die entlang der Schiene eingestellt werden kann

  • An den Blitz angeschlossenes Mikrofon (an oder in der Nähe der Kamera)

Aus Erfahrung würden wir ungefähr raten, wo das Mikrofon zwischen dem Gewehr und dem Ziel platziert werden soll. Kann schnelle Berechnungen durchführen, um eine Schätzung zu erhalten.

  • Schalte das Licht aus. Treten Sie zurück! Feuern Sie einen Übungsschuss ab und beobachten Sie, wo sich die Kugel befindet. Die sehr kurze Dauer des Blitzes macht die Kugel deutlich.

  • Mach das Licht an. Bewegen Sie das Ziel / die Unterstützung an die Stelle, an der die Kugel angezeigt wurde. (Einfacher als das Mikrofon zu bewegen oder die Verzögerung eines elektronischen Auslösers anzupassen - bewegen Sie Ihr Ziel einfach an die Stelle, an der die Kugel erscheinen soll, basierend auf der aktuellen Position des Mikrofons.)

  • Wiederholen Sie die Testaufnahmen, um die Position des Geschosses zu optimieren. Dies war sehr wiederholbar und konsistent.

  • Letzter Schuss: Objekt auf den Träger legen. Schalte das Licht aus. Stellen Sie die Kamera in den Lampenmodus. Feuer.

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— MikeW
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