Vysokorychlostní kamera v akci

Vysokorychlostní klipy

Natočili jsme celkem asi 80 klipů, ty povedenější z nich najdete na YouTube kanálu http://www.youtube.com/user/w4rmy. Jedná se o surová, nijak neupravovaná videa, pouze u několika bylo nezbytné upravit jas a kontrast tak, aby na nich bylo něco vidět. Za pomoci vhodných editačních nástrojů by určitě šlo tato videa posunout po vizuální stránce o velký kus dál.


Hrátky s vodou

Voda – životadárná surovina s unikátní vnitřní strukturou. Je jedinou sloučeninou, jejíž molekuly mají největší hustotu při cca 4 °C a na obě strany teplotní stupnice hustota klesá a objem se zvětšuje. A právě voda se stala součástí několika našich videozáznamů.

Předmětem vůbec prvního klipu, který jsme v rámci práce natočili, byla kapka dopadající na vodní hladinu. V držáku nad džbánkem byla uchycena laboratorní pipeta. Jeden z nás zajistil odkápnutí pipety v určený okamžik a ten druhý mířil výbojkou na hladinu a ovládal kameru. Záznam je docela ostrý, a z hlediska vědeckého je na něm pěkně vidět, jak se snaží povrchové napětí kapaliny udržovat co nejmenší povrch i za cenu rozdělení objemu do dvou částí, jak je vidět v čase 0:09, kdy se vytvoří nová kapka.

K vytvoření dalšího vodního videa jsme si vzali na pomoc nafukovací balónek. Napustili jsme ho vodou a asi z 1,5metrové výšky ho pustili na rýsováček. Pokud se podíváme na video podrobněji, zjistíme, že balónek nejprve posunul rýsováčkem asi o půl centimetru a až pak se propíchl.

Posledním dějem s vodou napuštěným balónkem, na který bych rád upozornil, je jeho propíchnutí, ale tentokrát ve vzduchu. Téměř okamžitě (během cca 0,5 sekundy) dojde ke scvrknutí balónku a pak trvá nějakých 10 sekund, než voda ztratí svůj konzistentní tvar.

Nutno podotknout, že po skončení hrátek s vodou bylo na školní chodbě slušně naděláno. Dokonce jsme trošku ošplouchly i kameru, ale podle slov vedoucího se jedná o průmyslový nástroj, a tak prý něco vydrží.


Vejce na měkko

Děje z další skupiny klipů patří mezi destruktivní a jejich natáčení bylo zábavnější, tedy alespoň pro mě. Uchýlili jsme se do kovárny ve školních dílnách, vzali s sebou vysokorychlostní kameru, airsoftovou pistoli, několik vajec od slípek z domácího chovu a šli na věc. Jako ústřední bod jsme zvolili kovadlinu, na které se odehrálo vše podstatné. Byla přesně uprostřed, ale všechny zásuvky byly odtud špatně dostupné, kabely tedy musely být napnuté a díky tomu se nám málem podařilo skopnout stativ i s kamerou.

Našim primárním cílem bylo získat zpomalený záznam průstřelu kuličky z airsoftové zbraně skrz vejce a jeho následné rozplesknutí. Stříleli jsme přibližně ze dvou metrů, ale vzhledem k předchozí prasklině na vejci je zřejmé, že se nám to na první ránu nepovedlo.

Jakmile jsme natočili solidní klip s „airsoftkou“, měli jsme splněno a mohli to zabalit. Ale jedno zbylé vejce přece nepovezeme domů. Naštěstí leželo poblíž kladivo a o osudu posledního vajíčka bylo rozhodnuto. Chopil jsem se tedy kladiva a uštědřil slepičímu výtvoru takovou ránu, že se částečně rozpláclo i kolegovi na kalhoty.

Míč a míček

Další naší zastávkou byla tělocvična, kde jsme chtěli zachytit nějaké sportovní náčiní. Jako první se nabízel fotbalový míč, na kterém jsme zároveň vyzkoušeli tři různé snímkovací frekvence – 500, 1000 a 1500 snímků za sekundu. Na posledním videu s největším počtem FPS je pohyb nohy téměř nerozmazaný, tuto snímkovací frekvenci lze tedy pro tento děj považovat za optimální.

U „kopačáku“ není problém se zaostřením. Míč stojí stále na stejném místě, pouze noha ho uvede do pohybu, ale u následujícího videa, které zachycuje vsítění gólu ve florbale, to už problém byl. Branka je poměrně široká a i přes sebevětší snahu se nepodařilo ani jednou přesně vsítit míček, zaostřit a nasvítit do stejného místa.

Kam dál?

V případě, že se vám obsah tohoto článku líbil a chcete se dozvědět něco víc o vysokorychlostních klipech, kamerách nebo technologiích, dovolím si doporučit, kde můžete začít. V češtině je to velká bída, něco málo se dá ve vyhledávačích najít pod heslem „rychloběžná kamera“, ale to je tak asi všechno. Pokud víte o nějakých kvalitních s tématem souvisejících stránkách nebo článcích v mateřštině, určitě se s námi o ně podělte v diskuzi.

V angličtině si vyhledávače rozumí s hesly „high speed photografy“, „high speed camera“, „high speed video“ a „slow motion“. Spoustu informací včetně rozšiřujících odkazů je samozřejmě na Wikipedii. Stručné a srozumitelnou angličtinou podané informace jsou také na HowStuffWorks.

Máte-li chuť se třeba jen kochat videi, můžete zabrousit na YouTube a zadat do vyhledávače „slow motion“ nebo něco podobného. Zmínku si také určitě zaslouží americké televizní pořady MythBusters a Time Warp, které často využívají ke zkoumání svých pokusů záznamů z vysokorychlostních kamer. Druhý jmenovaný se vysílá i na Discovery CZ pod názvem Zpomalený svět.