Анализ аберраций и способов минимизации их влияния на результаты исследо-ваний быстропротекающих динамических процессов с использованием видео-камеры высокоскоростной съемки

Аннотация

Цифровая высокоскоростная видеосъемка является одним из наиболее современных технических средств при исследовании быстропротекающих динамических процессов. В области экспериментальной баллистики методы мгновенной фотографии и скоростной киносъемки используются достаточно давно и, как правило, являются инструментом для проведения качественных исследований. Цифровой формат фотографий позволяет использовать видеокамеру в совокупности с различными программами для обработки изображений в качестве измерительного комплекса, который с достаточной точностью определяет кинематические параметры, характеризующие движение исследуемого объекта. Несмотря на широкое применение скоростной видеосъемки для исследований быстропротекающих процессов, на сегодняшний день достаточно мало работ, связанных с исследованием погрешностей при проведении изменений с применением высокоскоростной видеосъемки.

В статье представлен исторический очерк использования методов фотографирования в экспериментальной баллистике ствольного оружия и приведены результаты качественного анализа оптических погрешностей и искажений (аберраций), возникающих при формировании изображений камерой высокоскоростной видеосъемки. На основе исследований влияния аберраций, возникающих при формировании изображений камерой высокоскоростной видеосъемки OLYMPUS i-SPEED 3 с использованием объективов с различным фокусным расстоянием, разработаны рекомендации применения ее при проведении кинематического и динамического анализов различных процессов и явлений.

В зависимости от скорости видеосъемки и применяемого объектива разработаны рекомендации по расположению объекта и области исследований поля объектива. Показано, что наряду с фокусным расстоянием объектива важным параметром является светосила, которая при высокой частоте видеосъемки должна быть не менее 1:1,5.