سازوکار دوربین‌های فوق‌ سریع از گذشته تاکنون

دوربین‌های مورد بحث ما با دوربین‌هایی که مثلا برای ضبط تصویر آهسته‌ی اصابت گلوله به یک نقطه استفاده می‌شوند فرق دارند. این دوربین‌ها از آینه و حرکت سریع آن داخل دوربین استفاده می‌کنند. آینه‌ی داخل دوربین به صورت کامپیوتری کنترل می‌شود و همراه با حرکت گلوله گردش ‌کند و تصویر آن را به‌درستی روی لنز انعکاس می‌دهد.

سرعت گردش آینه با سرعت حرکت گلوله رابطه‌ی مستقیم دارد و بنابراین هرچه گلوله سریع‌تر حرکت کند، سرعت چرخش آینه نیز بالاتر خواهد بود.

با این روش، سوژه تا حدود ۱۰۰ متر برابر با ۹۰ درجه چرخش آینه در میدان دید خواهد بود. آینه‌های گردان روش جدیدی به شمار نمی‌آیند. در گذشته نیز دوربین‌هایی با این نوع عملکرد وجود داشتند و در فیلم‌برداری از انفجار بمب هسته‌ای مورد استفاده قرار گرفتند.

در پروژه‌ی مَنهتَن و در جریان ساخت اولین بمب اتم، به دوربینی نیاز بود که بتواند چند میکروثانیه‌ی اول انفجار را تصویربرداری کند. در آن زمان سریع‌ترین دوربین موجود Fastax Cine نام داشت که می‌توانست با سرعت ۱۰ هزار فریم بر ثانیه فیلم‌برداری کند؛ اما این میزان سرعت کافی نبود. مارلی (Marley) اولین دوربین با آینه‌ی گردان بود که توسط فیزیکدان انگلیسی‌، ویلیام گریگوری مارلی، ساخته شد. این دوربین از یک آینه‌ی گردان و تعداد زیادی لنز داخل بدنه‌ی دایره‌شکل تشکیل شده بود که هرکدام مسئولیت ضبط یک قسمت از صحنه را داشتند. این فرایند حدود ۵۰ عکس روی فیلم ۳۵ میلی‌متری ثبت می‌کرد و ۱۰۰ هزار فریم بر ثانیه سرعت آن بود؛ اما در زمان تست Trinity توسط ارتش آمریکا در سال ۱۹۴۵، این دوربین از رده خارج شده بود و کند به‌حساب می‌آمد. پس از آن جولیان مک دوربینی به اسم Streak طراحی کرد که قابلیت ضبط ۱۰ میلیون فریم در ثانیه داشت.

در سال ۱۹۵۰ هارولد اگرتون دوربینی به نام رپاترانیک (Rapatronic) طراحی کرد. این دوربین زمان اکسپوژر را به ۱۰ نانوثانیه کاهش داد. رپاترانیک در ثبت تصویر بمب هیدروژنی در سال ۱۹۵۲ مورد استفاده قرار گرفت. پس از جنگ جهانی دوم، دوربین جدیدی به نام C4 توسط انگلیسی‌ها اختراع شد که ۲۰۰۰ کیلوگرم وزن داشت. این دوربین با قابلیت ضبط ۷ میلیون فریم بر ثانیه سریع‌ترین دوربین جهان لقب گرفت و در ثبت تصویر اولین آزمایش هسته‌ای انگلیسی‌ها در سوم اکتبر ۱۹۵۲ مورد استفاده قرار گرفت.

امروزه دوربین‌های آینه چرخان همچنان به کار می‌روند؛ اما نوارهای فیلم جای خود را به صفحات فوق حساس CCD داده‌اند. دو مدل امروزی این دوربین‌ها Brandaris 128 و Cordi 510 نام دارند که با نرخ ۲۵ میلیون فریم بر ثانیه فیلم‌برداری می‌کنند. برنداریس تصویری با رزولوشن ۵۰۰ در ۲۹۲ پیکسل و کوردین اندازه‌ی تصویر ۶۱۶ در ۹۲۰ پیکسل ارائه می‌دهد.

در سال ۲۰۱۳ آزمایشگاه ایشیکاوا اوکو در ژاپن برای اولین بار دوربینی با دو آینه‌ی گردان تولید کرد که به سرعت دوربین‌های یادشده نبود؛ اما سریع‌ترین دوربین دنبال‌کننده‌ی سوژه محسوب می‌شد. دو آینه‌ی به‌کاررفته در این دوربین، یکی وظیفه‌ی حرکت در محور x و دیگری وظیفه‌ی دنبال کردن حرکت در محور y را دارند و به‌اصطلاح ضمن پن کردن (حرکت افقی دوربین)، تیلت (حرکت عمودی دوربین) هم می‌کنند. بنابراین می‌توانند مثلا حرکت توپ پینگ‌پنگ را به‌خوبی دنبال کنند و ذره‌ای از آن عقب نمانند؛ به‌طوری‌که توپ همواره در مرکز قاب قرار داشته باشد.

اطلاعات فوق گوشه‌ای از روند پیشرفت دوربین‌های فوق‌سریع بود؛ اما کسی از سقف پیشرفت دوربین‌های آینده خبر ندارد. شما چه آینده‌ای برای صنعت دوربین متصور هستید؟ نظرات خود را با زومیت به اشتراک بگذارید.