Vysokorychlostní kamera v akci

Crash testy
Vysokorychlostní kamera je schopná zachytit detaily nárazu a poskytnout pohled do seberychlejší události, která nastane při dopravní nehodě. Na základě obrazových dat sesbíraných kamerou s vysokorychlostním záznamem tak může být např. upraven interiér vozidla, mohou být navrhnuty airbagy a spousta dalších detailů, jež napomáhají k větší bezpečnosti cestujících.

Optimalizace výroby
Účelem dnešních automatizovaných výrobních linek je maximální výkon a k tomu pomáhá odstranění jakýchkoliv prodlev nebo zefektivnění koordinace jednotlivých částí linek. Toho by nebylo možné bez detailního rozboru ve zpomaleném záznamu poskytnutém vysokorychlostní kamerou.
Vojenské účely
Ve vojenském průmyslu se pracuje výhradně s předměty produkujícími vysokorychlostní děje, proto i zde má vysokorychlostní kamera své nepostradatelné využití – umožňuje průzkum balistických střel od vystřelení z hlavně přes všechny fáze letu až k proniknutí do cílového objektu, dále optimalizaci a pozorování všech druhů výbušnin a analýzu chování zbraní během výstřelu a po něm.

Chemické děje
V laboratořích probíhá pozorování nejrůznějších chemických reakcí. Před vynálezem vysokorychlostní kamery bylo u rychlých dějů možné pozorovat látky pouze před reakcí a po reakci. S vysokorychlostní kamerou se vědcům otevírá nový rozměr, kterým je zkoumání látek přímo v průběhu rychlých reakcí.

Spolupráce se školou

Teorie už bylo dost, pojďme se nyní podívat na realitu, nejprve na to, jak se může středoškolskému studentovi dostat do rukou vysokorychlostní kamera za půl milionu korun. Vedení průmyslové školy ve Žďáru nad Sázavou rádo ukazuje moderní technologické přístroje studentům v praxi, a tak není divu, že se škola snaží takové zařízení získat. Nutno podotknout, že už se jim to v několika případech povedlo na jedničku, a tak škola vlastní např. 3D tiskárnu a termovizní i vysokorychlostní kameru.

Tyto přístroje samozřejmě neleží na skladě ladem, ale využívají se k vědeckým účelům a k externí spolupráci s různými podniky i jednotlivci. Jsou k dispozici i k řešení studentských projektů a právě díky jednomu takovému projektu jsem se dostal k vysokorychlostní kameře (typ Olympus i-speed 2). Projekt byl nazvaný „Záznam dějů vysokorychlostní kamerou“ a pracoval jsem na něm společně se spolužákem Petrem pod vedením Ing. Voráčka.

Škola nám poskytla kameru, objektivy, stativy a pro dodatečné osvětlení výkonnou elektrickou výbojku. Od nás se vyžadovaly nápady na zajímavé děje, spousta času a trpělivosti.

Průběh natáčení

Na natáčení jsme se sešli přibližně 10 ×. Většinou odpoledne na hodinu nebo dvě po skončení výuky, aby to vyhovovalo nám studentům, i odbornému dozoru. Nejprve jsme vyzvedli kufry s vercajkem ze školního trezoru, doběhli na místo činu a teď začínala ta správná mravenčí práce. Všechno zapojit, nasvítit, zaostřit a natočit. Pokud není k dispozici kvalitní nasvícení ze všech stran, které mají většinou jen specializovaná studia, ukázalo se nám jako nejlepší svítit ze stejného úhlu, pod jakým snímala kamera. Ostření bylo prováděno mechanickým otáčením přímo na objektivu, stejně tak nastavení clony.

Nešlo-li příslušným objektivem dobře zaostřit, následovala výměna za jiný. Když jsme byli spokojeni s nasvícením a zaostřením, zkusili jsme vytvořit záznam, a pokud byl moc tmavý (většinou byl), bylo nezbytné zpomalit rychlost snímkování kamery a vytvořit záznam nový, nebo se spokojit s tmavším obrazem, protože snížení počtu snímků za sekundu mnohdy vedlo také ke snížení vypovídající hodnoty záznamu.

My byli, bohužel, limitování časem i technickým vybavením, takže nebylo možné natočit všechny klipy přesně podle našich představ. Ke kameře Olympus i-speed 2 je dodáván poměrně nekvalitní displej s malým rozlišením, ze kterého nejde moc dobře odečíst, jestli je záznam správně zaostřený a dostatečně světlý. Tyto neduhy jsme většinou objevili až po stažení videa na počítač, a jelikož kamera využívá interní paměť na bázi RAM a následně se video zdlouhavě převádí a komprimuje na paměťovou kartu, nebyli jsme z časových důvodů schopní kontrolovat kvalitu záznamů současně i na počítači.

S ohledem na všechna omezení jsme měli na jeden záznam obvykle 2–3 pokusy. Vysokorychlostní klipy na internetu možná vypadají jednoduše, ale vězte, že za každým pěkným videem je spousta příprav, práce a popřípadě i dodatečných úprav ve specializovaném softwaru.
* - pro standardní vnitřní paměť 2 GB, při použití 4GB paměti jsou hodnoty dvojnásobné.