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汽车碰撞试验为何需要“慢镜头”
2018-03-27 10:39:16· 来源：上汽安全与CAE技术 作者：方嘉
通常情况下，你在电影院看大片时，片子拍摄时每秒拍24幅，放映时也是每秒24幅，也就是在一秒内将24张照片连续播放，此时人眼看到的就是一系列连贯的画面。如果摄影师在拍摄时，加快拍摄频率，如每秒拍48幅，而放映时，仍为每秒24幅，银幕上就会出现比正常动作速度慢一倍的画面，这就是通常叫的“慢镜头”。
什么叫“慢镜头”
通常情况下，你在电影院看大片时，片子拍摄时每秒拍24幅，放映时也是每秒24幅，也就是在一秒内将24张照片连续播放，此时人眼看到的就是一系列连贯的画面。如果摄影师在拍摄时，加快拍摄频率，如每秒拍48幅，而放映时，仍为每秒24幅，银幕上就会出现比正常动作速度慢一倍的画面，这就是通常叫的“慢镜头”。
慢镜头的画面在摄影中应用非常广泛，比如动作片中的打斗镜头，动物世界中的捕猎镜头，子弹出膛的一瞬间，水花溅起的特效等等都会用到慢镜头，相比普通拍摄，慢镜头能带给观众更震撼的画面效果。
为什么需要“慢镜头”
使用到“慢镜头”的场景都有一个特点，即在场景中发生的动作都在一个极短的时间内完成。这里说的极短不是以秒为单位，而是以0.1秒甚至1毫秒为单位。在如此短的时间内发生的动作，靠肉眼或者24帧/秒的常规拍摄是无法观测到的。举例来说，在车辆碰撞试验中，试验车以64公里/小时的速度撞向壁障，相当于18米/秒的速度在运动，整个碰撞过程在150毫秒（0.15秒）内完成。在这样的情况下，就需要用“慢镜头”来记录整个碰撞过程，包括气囊的展开，假人的运动，车身的变形等等，为车辆的安全开发提供影像资料。
高速摄像机
能完成“慢镜头”拍摄的相机称之为高速摄像机，与普通摄像机最大不同在于，高速摄像机的拍摄速度能达到100帧/秒-10000帧/秒，在某些军用场合，甚至更高。
这使得它能捕捉很多高速运动的物体，比如车辆高速碰撞时的细节。高速摄像机的参数主要有感光度，帧率，快门速度，光圈，景深等等。感光度越高，则曝光量缩短，快门时间相应缩短，但画面噪点相对明显。一般认为对于以10米/秒运动的物体，我们采用1000帧/秒以上的帧率来拍摄，高速摄像机可以以1帧/秒的步调来进行调节。
高速摄像机的曝光量与两个因素有关，一个是光圈大小，一个是快门速度。光圈越大，曝光量越大。快门速度越大，曝光量越小。同时，高的快门速度能够将图像凝结，防止影像模糊。下图拍摄的是旋转中的风扇，两个画面拍摄的帧率均为1000帧/秒，左侧的快门速度为1毫秒，右侧的快门速度为0.2毫秒，右侧的画面更清晰。
“慢镜头”在碰撞试验中的应用
碰撞试验中，车辆，假人，气囊的展开，前保纵梁的压溃等都是在高速运动的，为了获得这些被测物体的清晰地运动轨迹，需要借助高速摄像机拍摄的“慢镜头”。试验团队中会有一位经验丰富的“摄影师”，来布置高速摄像机和配套的灯光系统，如果配上音乐的话，妥妥的好莱坞动作大片的sense。
碰撞试验是一个高度复杂和高成本的试验，需要由一个专业团队来负责实施。除了上文提到的摄影师之外，还有很多神秘的职位，留待后续为您一一揭晓。
通常情况下，你在电影院看大片时，片子拍摄时每秒拍24幅，放映时也是每秒24幅，也就是在一秒内将24张照片连续播放，此时人眼看到的就是一系列连贯的画面。如果摄影师在拍摄时，加快拍摄频率，如每秒拍48幅，而放映时，仍为每秒24幅，银幕上就会出现比正常动作速度慢一倍的画面，这就是通常叫的“慢镜头”。
慢镜头的画面在摄影中应用非常广泛，比如动作片中的打斗镜头，动物世界中的捕猎镜头，子弹出膛的一瞬间，水花溅起的特效等等都会用到慢镜头，相比普通拍摄，慢镜头能带给观众更震撼的画面效果。
为什么需要“慢镜头”
使用到“慢镜头”的场景都有一个特点，即在场景中发生的动作都在一个极短的时间内完成。这里说的极短不是以秒为单位，而是以0.1秒甚至1毫秒为单位。在如此短的时间内发生的动作，靠肉眼或者24帧/秒的常规拍摄是无法观测到的。举例来说，在车辆碰撞试验中，试验车以64公里/小时的速度撞向壁障，相当于18米/秒的速度在运动，整个碰撞过程在150毫秒（0.15秒）内完成。在这样的情况下，就需要用“慢镜头”来记录整个碰撞过程，包括气囊的展开，假人的运动，车身的变形等等，为车辆的安全开发提供影像资料。
高速摄像机
能完成“慢镜头”拍摄的相机称之为高速摄像机，与普通摄像机最大不同在于，高速摄像机的拍摄速度能达到100帧/秒-10000帧/秒，在某些军用场合，甚至更高。
这使得它能捕捉很多高速运动的物体，比如车辆高速碰撞时的细节。高速摄像机的参数主要有感光度，帧率，快门速度，光圈，景深等等。感光度越高，则曝光量缩短，快门时间相应缩短，但画面噪点相对明显。一般认为对于以10米/秒运动的物体，我们采用1000帧/秒以上的帧率来拍摄，高速摄像机可以以1帧/秒的步调来进行调节。
高速摄像机的曝光量与两个因素有关，一个是光圈大小，一个是快门速度。光圈越大，曝光量越大。快门速度越大，曝光量越小。同时，高的快门速度能够将图像凝结，防止影像模糊。下图拍摄的是旋转中的风扇，两个画面拍摄的帧率均为1000帧/秒，左侧的快门速度为1毫秒，右侧的快门速度为0.2毫秒，右侧的画面更清晰。
“慢镜头”在碰撞试验中的应用
碰撞试验中，车辆，假人，气囊的展开，前保纵梁的压溃等都是在高速运动的，为了获得这些被测物体的清晰地运动轨迹，需要借助高速摄像机拍摄的“慢镜头”。试验团队中会有一位经验丰富的“摄影师”，来布置高速摄像机和配套的灯光系统，如果配上音乐的话，妥妥的好莱坞动作大片的sense。
碰撞试验是一个高度复杂和高成本的试验，需要由一个专业团队来负责实施。除了上文提到的摄影师之外，还有很多神秘的职位，留待后续为您一一揭晓。
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