Самая высокоскоростная камера в мире. Видят все, но не для всех: лучшие высокоскоростные камеры

Высокая «скорострельность» фотоаппаратов часто годится, когда нужно снимать динамические события, то бишь танцы или спорт. К счастью, таких фотоаппаратов очень много, причем, не только среди профессиональных, но и среди любительских тоже.

1 место – Panasonic Lumix DMC-GX7 Kit

Стоит эта камера 700 долларов. Это один из лучших беззеркальных фотоаппаратов с потрясающей скоростью съемки.

Здесь используется матрица Live MOS, кроп-фактор 2 (кто не в курсе, это значит, что эта матрица в 2 раза меньше полноразмерной матрицы). Скорость съемки составляет 40 кадров в секунду ; 9 кадров в секунду для формата изображения RAW.

Есть также и менее важные функции и возможности типа широкого диапазона выбора светочувствительности ISO, выдержки и т.д. Модель, как минимум, достойна внимания. Она собрала положительные отзывы покупателей и по праву считается одним из лучших быстрых фотоаппаратов.

2 место – Panasonic Lumix DMC-GM1 Kit

И снова фотоаппарат от Panasonic. На сей раз более дешевая беззеркальная камера стоимостью 430 долларов.


Тут применяется та же Live MOS матрица с кроп-фактором 2 и достаточно широким диапазоном регулировки ISO. Есть стабилизатор, контрастный автофокус и прочие «плюшки», но самое главное – скорость съемки составляет 40 кадров в секунду в обычном расширении, и 7 кадров в сек. – для RAW расширения.

В целом, девайс отличный: качество снимков хорошее, прекрасное качество изготовлении камеры и неплохой объектив от Kit. Кстати, учтите, что эта модель относится к компактным фотоаппаратам, поэтому иногда ею очень неудобно управлять – нужно привыкание.

3 место – Panasonic Lumix DMC-GH4

Выглядит как зеркальная камера, хотя на самом деле это беззеркальный фотоаппарат. Он очень дорого, и его цена БЕЗ ОБЪЕКТИВА составляет 1520 долларов.

Он оснащен Live MOS матрицей с кроп-фактором 2 (что для такой стоимости плохо) и обладает вполне внушительными характеристиками. Скорость съемки составляет 40 кадров в секунду , умеет записывать видео в разрешении 3840×2160, есть Wi-Fi и отличный автфокус (причем для видео тоже).

Судя по отзывам, фотоаппарат действительно крутой, несмотря даже на то, что это никакая не профессиональная зеркалка. Изюминкой девайса является даже не его скорострельность, а возможность записывать видео в . Хотя необходимости в этом, скорее всего, нет. Ролики на разрешении Full HD получаются красивыми и четкими – рекомендуем.

4 место – Nikon 1 J2 Kit

Беззеркальный фотоаппарат от Nikon со сменными объективами. Его цена 350 долларов и, пожалуй, это самый дешевый фотоаппарат в этом рейтинге.

В принципе, стоимость правильная. Т.к. внутри него CMOS-матрица с кроп-фактором 2.7, что не очень хорошо, но за такую цену пойдет.

Максимальная скорость съемки составляет 60 кадров в секунду , что невероятно быстро. В остальном, ничего особенного: стандартные параметры для хорошей беззеркальной камеры.

Из отзывов покупателей:

  • Неожиданно хорошее качество снимков;
  • Быстрая и точная фокусировка, которая на порядок лучше аналогов;
  • Правильная и точная работа автоматики: мощность вспышки, баланс белого, экспозиция – это все не требует дополнительной настройки;
  • Крепкий надежный корпус.

Если вы любитель и часто снимаете спортивные события, то эта камера для вас – удобная, недорогая и умная.

5 место – Nikon 1 V1 Kit

Еще один быстрый фотоаппарат от Nikon стоимостью ниже предыдущего – его цена приблизительно 305 долларов.

Внутри та же матрица с кроп-фактором 2.7 и диапазоном регулировки ISO 100 – 3200. Скорость съемки тоже составляет 60 кадров в секунду, и если честно, то неизвестно, чем фотоаппарат отличается от предыдущего. Возможно, некоторыми менее крутыми возможностями.

Этот фотоаппарат быстрый и показывает неплохие результаты в плане качества картинки. Однако у него есть свои недостатки:

  • Долго думает после серии снимков;
  • Микрофон плохой;
  • Хват неудобный, особенно для больших рук;
  • При переключении с видоискателя на экран и обратно тормозит. Видимо, слабый процессор.

В целом, модель неплохая, и она достойна находиться в рейтинге лучших быстрых фотоаппаратов.


Отправить ответ

Самая быстрая видеокамера в мире способна разглядеть продвижение ультракороткого импульса света через однолитровую бутылку, подобно тому как обычные скоростные камеры в деталях снимают пролёт пули сквозь яблоко.

Раскар известен нам по целому ряду впечатляющих опытов. Достаточно вспомнить камеру, . Она, кстати, является близкой родственницей новинки – у них есть общие элементы и схожи приёмы работы со светом.

Для начала, впрочем, полюбуемся, как сферический волновой фронт от импульсного лазера прокатывается по выставленному физиками натюрморту. Каждое такое колечко пересекает сцену со скоростью света, но в замедленном ролике оно просто ползёт.

Экспериментаторы называют новую систему Trillion FPS Camera . Правда, на деле эффективное время экспозиции каждого кадра тут составляет 1,71 пикосекунды (триллионных долей секунды), так что аппарат отображает продвижение света по сцене с частотой съёмки «всего» в 0,58 триллиона кадров в секунду. Но округление авторам удивительной машины вполне можно простить.

Для сравнения, для фиксации быстротечных событий выдавала более шести миллионов кадров в секунду.

Заметим, однако, что ещё один метод замедленной съёмки, базирующийся на голографии (light-in-flight holography), позволяет достичь большего темпа — целых 100 миллиардов кадров в секунду. Увы, эта технология пригодна вовсе не для любых ситуаций, так как работает только с когерентным светом. А его лучи теряют согласованность сразу же, как только проходят сквозь разные объекты, и потому метод отказывает.

В способе съёмки Раскара свет может быть самым обычным, а лазер в роли подсветки тут применяется не из-за когерентности исходного пучка, а из-за необходимости в ультракоротких вспышках.

Новая система способна фиксировать свет, не только проходящий сквозь прозрачную цель, но и отражённый от непрозрачного тела. Видео запечатлевает продвижение световых волн по поверхности объекта. Для выявления тонкостей их взаимодействия применяется цветовое кодирование времени прихода различных импульсов (фото MIT Media Lab, Camera Culture).

В качестве основы для новой системы учёные использовали стрик-камеру (streak camera). В таком устройстве лучи света попадают на фотокатод через узкую щель.

Выбитые электроны за счёт быстроменяющегося электрического поля отклоняются в направлении, перпендикулярном щели. Далее они летят к детектору.

Таким способом временная развёртка короткого импульса света превращается в пространственную. Прибывшие чуть раньше фотоны отражаются в детекторе в несколько иной позиции, чем частицы прилетевшие чуть позднее.


Рекордная камера и подготовленная для съёмки сцена (фото MIT Media Lab, Camera Culture).

Изображения, добываемые с помощью такой камеры, получаются двумерные, передаёт институт, но при этом одно измерение в кадре является пространственным (оно расположено вдоль щели), а второе – это время.

Чтобы зафиксировать сцену полностью, изобретатели применили медленно поворачивающееся зеркало, направляющее взгляд щелевой камеры на новые и новые линии.

Для съёмки целого ролика пробег волнового фронта вдоль сцены следует повторить миллионы раз. А чтобы взаимное расположение световых полос в кадрах было правильным, необходимо точно синхронизировать импульсы лазера подсветки (частота следования – 13 наносекунд, ширина импульса – несколько фемтосекунд) и срабатывание детекторов. Последние воспринимают отражённый от объектов свет с временным разрешением примерно в пикосекунду.

Сложная оптика и электроника, необходимая для синхронизации работы всех частей комплекса, как раз составляют секрет «триллионной камеры». Но не единственный.

Важно, что снимаемые объекты остаются неподвижными, так что картина прокатывающихся по ним световых импульсов – всегда одна и та же. Это и позволяет вести съёмку одной задуманной сцены в течение нескольких минут (за это время сканирующее зеркало снимает множество узких линий в поле зрения камеры).

Если вернуться к аналогии с пулей и яблоком, то в данном случае учёные словно получают в финальном ролике один её пролёт по экрану после миллионов попыток – яблоко просто «расстреливают из пулемёта».

В зависимости от способа обработки массива данных исследователи могут создавать различные варианты видео или фотографий объектов (фотографии Di Wu, Andreas Velten, MIT Media Lab, Camera Culture).

Дальнейшая обработка колоссального массива информации (расположение фотонов и время их фиксации в детекторе) отдаётся на откуп компьютеру. Придуманные Рамешом и его коллегами математические алгоритмы позволяют сформировать из таких данных результирующий ролик, состоящий всего из 480 кадров.

Легко посчитать, что за весь фильм (он показывает нам событие, разворачивающееся на протяжении 0,8 наносекунды) световой луч успевает пробежать по сцене примерно 25 сантиметров, а за один кадр – примерно полмиллиметра.

Андреас Фельтен (Andreas Velten), один из авторов этой системы, называет её «ультимативной», мол, «во Вселенной нет ничего со столь быстрым взглядом, как у этой камеры».

Её создатели также подчёркивают, что вдохновлялись съёмками летящих пуль, впервые проведённых десятилетия назад. Тогда ключом к остановке мгновения были фотовспышки, разумеется, доступные в те годы.

Нынешние новаторы в целом используют аналогичный подход, только теперь вспышки света стали в миллиарды раз короче. Раскар называет такие импульсы «световыми пулями». Особенно эффектно они смотрятся в упомянутом вначале опыте с бутылкой.

В Швеции придумали, как снимать видео со скоростью до 5 триллионов кадров в секунду. До этого была планка в 4.4 трлн, поставленная японскими разработчиками.

Наиболее известный вариант скоростной съёмки - Phantom Flex, максимум этой камеры - до 330 000 кадров в секунду. Пользователи обычно не используют аппарат по полной, останавливаясь на частоте 2800 поскольку высокая скорость съёмки чревата плохим разрешением. Частота до 3000 fps уже даёт полноценное Full HD. Подобные устройства имеют новейшие CMOS-сенсоры и самые быстрые процессоры.


Что используют шведские специалисты из Университета Лунда, чтоб достичь рекордной скорости съёмки? Оказывается, каждый снимок включает данные о ещё нескольких кадрах. При открытии затвора камеры предмет съёмки освещается несколькими вспышками лазера. Все вспышки кодируются, причём визуально, и, используя шифровальный ключ, специалист может выделить нужное изображение из всего снимка. Разобраться, конечно, непросто. Но в обычной жизни подобные камеры и не нужны. Столь скоростной аппарат - это находка для учёных. Они теперь смогут заснять любое событие, что длится в течение пикосекунды или фемтосекунды. Можно, например, детально увидеть поведение плазмы, квантовые состояния или снимать химические реакции.


Сложно представить, насколько велика скорость около 5 триллионов кадров в секунду. Поэтому проведём аналогию. Если заснять моргание, а это 0.3 от секунды, то на просмотр видео с привычной нам скоростью в 24 кадра в секунду уйдет порядка двух тысяч лет. Впечатляет?


Технология получила название Frequency Recognition Algorithm for Multiple Exposures (FRAME) - алгоритм распознавания частоты для множественных воздействий. Шведы уже собрали рабочий прототип сверхбыстрой камеры. Если всё пойдёт по задуманному плану, то через два года готовый продукт смогут приобрести все заинтересованные в изобретении учёные. Его даже приблизительная стоимость не называется.


Показана съёмка пучка фотонов. Он прошел дистанцию в толщину бумажного листа за пикосекунду (одна триллионная доля секунды). В ролике движение замедлено в триллион раз.

Сверхскоростная камера T-CUP

Учёные из Национального научно-исследовательского института (Канада) и Калифорнийского технологического института разработали самую скоростную в мире видеокамеру T-CUP , которая снимает со скоростью 10¹³, то есть 10 триллионов кадров в секунду. Этот прибор позволяет буквально заморозить время, то есть визуализировать явления (и даже свет) в очень медленном темпе.

Высокоскоростные камеры открывают двери для новых и высокоэффективных методов микроскопического анализа динамических явлений в биологии и физике. Например, можно подробно изучать процессы в живой клетке или движение молекул.


Принцип работы T-CUP

В камере используются лазеры, которые производят ультракороткие импульсы в фемтосекундном диапазоне (10 -15 с). Фемтолазеры - лишь половина дела. Чтобы использовать их в видеокамере, должен быть способ записи изображений в реальном времени с очень коротким временны́м разрешением. Создание T-CUP стало возможным благодаря инновациям в нелинейной оптике и технологиях визуализации.

Используя современные методы визуализации, измерения с помощью сверхкоротких лазерных импульсов, должны повторяться многократно, что подходит для некоторых типов инертных образцов, но невозможно для других более хрупких. Например, лазерная гравировка стекла может выдержать только один лазерный импульс, так что у исследователей есть менее пикосекунды, чтобы захватить результаты. Другими словами, метод визуализации должен быть способен охватить весь процесс в режиме реального времени.

Сжатая сверхбыстрая фотография (compressed ultrafast photography, CUP) стала хорошей отправной точкой. Этот метод позволил достичь 100 миллиардов кадров в секунду, о нём в 2014 году. Однако технология имела принципиальные ограничения, для преодоления которых разработан улучшенная система T-CUP, поднявшая скорость на несколько порядков. Здесь уже применяется высокоскоростной фемтосекундный фотохронограф, как в томографии, в сочетании с камерой, которая записывает статичное изображение. В таком сочетании исследователи получили возможность использовать так называемое преобразование Радона для получения высококачественных изображений со скоростью до десяти триллионов кадров в секунду (преобразование Радона - интегральное преобразование функции многих переменных, родственное преобразованию Фурье).


Процесс временно́й фокусировки одиночного фемтосекундного лазерного импульса

Зачем это нужно?

Установив мировой рекорд по скорости визуализации, Т-CUP может привести к появлению нового поколение микроскопов для биомедицины, материаловедения и других приложений. Эта камера представляет собой фундаментальный сдвиг. Она даёт возможность анализировать взаимодействия между светом и веществом с беспрецедентным временны́м разрешением.

Впервые видеокамера сняла процесс временно́й фокусировки одиночного фемтосекундного лазерного импульса в режиме реального времени (на фото выше). Этот процесс записан на 25 кадрах с интервалом 400 фемтосекунд: на нём в деталях видны форма, интенсивность и угол наклона светового импульса.


Кадры видеосъёмки T-CUP

На фотографиях выше показаны: лазерный импульс, который проходит под наклоном через решётку (b); пространственная фокусировка одного лазерного импульса (с), лазерный импульс продолжительностью 7 пикосекунд, который пролетает через сплиттер 50:50 в небольшом облачке водяного пара (e); лазерный импульс, который отражается от двух зеркал (g). В первом случае видеосъёмка велась с максимальной скоростью 10 Tfps, во второй и третьей серии кадров - на 2,5 Tfps, а в последней серии кадров - «всего» на 1 триллионе кадров в секунду.

Описание своей разработки учёные опубликовали в журнале Nature. Вместе с научной работой в открытом доступе лежит несколько видеороликов , вот один из них .

«Это само по себе достижение, - говорит ведущий автор научной работы Цзиньян Лян, - но мы уже видим возможности для увеличения скорости до одного квадриллиона (10 15) кадров в секунду». Исследователи считают, что на такой скорости можно узнать ещё не обнаруженные секреты взаимодействия света и материи. Например, можно детально регистрировать разлёт молекул во время взрыва, распространение световых лучей и другие интересные вещи.

Кстати, специалисты по безопасности рассчитывают, что камера на такой скорости позволит снимать объекты, которые не находятся в прямой видимости , то есть буквально снимать противника из-за угла (видеодемонстрация). Так что подобные устройства могут найти применение не только в теоретической физике, но и во вполне реальных, полезных приборах.

Запечатлеть свадьбу лучших друзей, снять выпускной сына, разоблачить коррупционера, разместить в соцсети ролик с котиком - для всего этого нужны хорошие надежные видеокамеры. Наш рейтинг включает лучшие видеокамеры, популярные в 2018 году. Сверьтесь с возможностями своего кошелька - и выбирайте. Котики ждать не будут!

Какие бывают видеокамеры?

По назначению и уровню исполнения:

    Классические любительские модели . Не требуют от владельца высокой операторской квалификации, обладают множеством автоматических настроек, относительно просты в управлении, легки и компактны. Разброс цен довольно широк, но в целом можно говорить о доступности. Выбирать есть смысл из продуктов известных и проверенных брендов. А вот совсем бюджетные варианты (за 5-6 тыс. руб.) наверняка разочаруют, поскольку качество снимаемого ими видео на уровне возможностей средненького смартфона.

    Профессиональные камкордеры . В техническом плане и по комплектации оснащены гораздо лучше. Качество видео, характеристики, сетевые функции, точность регулировок - всё на самом высоком уровне. Понятное дело, что подобное оборудование не для дилетантов, требуются определённые навыки и даже талант. Да и ценник скорее соответствует бюджету корпоративных закупок либо личному (спонсорскому) кошельку хорошо зарабатывающих независимых репортёров, блогеров.

    Иногда для видеокамер применяется неофициальное определение «полупро» . Чётких рамок для ввода в данную категорию не существует. Ведь некие монстры кино или телевизионной индустрии могут называть так даже крутые модели за 150-500 тыс., а старшими по иерархии считать «комбайны» дороже миллиона. Только вот наш рейтинг не для них. Здесь правит бал свобода выбора. Хотите считать свою любительскую камеру полупрофессиональной, основываясь на картинке отменного качества и присутствии ручных настроек? Хозяин - барин! Пусть будет так!

По разрешению видео:

    На сегодняшний день актуальны два формата: Full HD и 4K. Возможны варианты съёмки с более низкими показателями (HD 720p) и с разной частотой кадров/с и битрейтом. Весьма неплохо, если в камере есть поддержка расширенного динамического диапазона (HDR, WDR и т.п.).

Лучшие фирмы - производители видеокамер

Несомненными лидерами и законодателями мод на рынке цифровых видеокамер традиционно признаются компании Sony и Panasonic (именно в таком порядке). Несколько уступают им в любительском сегменте другие «японцы» Canon и JVC . К чести двух последних брендов, в классе профессиональных моделей о каком-то отставании речи уже не идёт. И аппетиты не зашкаливают, как, например, у того же Sony.