Фотосъемка на основе пленки фиксирует движение объекта, когда он проходит перед объективом камеры, в то время как пленка движется за диафрагмой с вертикальной щелью во время экспонирования. В результате получается длинное непрерывное составное изображение объекта.Однако переход от пленки к цифровой фотографии изменил индустрию фотографии, и специализированная пленка, необходимая для полосовой фотографии, больше не производится. Военно-воздушные силы США попросили Бенджамина Бакнера и Дрю Л’Эсперанс в рамках контракта Small Business Innovation Research (SBIR) разработать систему, которая могла бы производить высококачественные изображения журнального типа, поскольку не существует существующей цифровой технологии, которая могла бы захватывать изображения в высоком разрешении. скорости, которые им требуются.
Новая цифровая технология для этой камеры основана на точно управляемом зеркале, отслеживающем объект и фиксирующем изображение на камере.Бакнер — ведущий автор статьи, описывающей конструкцию камеры в оптической инженерии. Он объясняет, что гальваническое зеркало отслеживает объект, когда он движется мимо камеры, и направляет правую часть изображения объекта на правую часть датчика изображения, чтобы сформировать полное, неискаженное изображение.
Поскольку зеркало синхронизировано с баллистическим объектом, самой большой проблемой является точное измерение скорости объекта и расчет поворота зеркала, чтобы точно соответствовать этой скорости. «Это должно быть сделано за несколько тысячных долей секунды», — говорит Бакнер.Оптическая конструкция также позволяет видеть на захваченном изображении волну сжатого воздуха, проталкиваемую объектом (эффект шлирена).
Камера срабатывает при движении объекта.Цифровая линейная камера была построена в соответствии со спецификациями, установленными операторами ракетных саней, что означает, что камера способна определять объект размером 1,27 мм, когда салазки движутся со скоростью 3350 м / с, и должна быть способна работать на открытом воздухе в условиях. тепла, холода, пыли и влаги.В установке используется коммерческая цифровая камера портретного качества и обычное фотографическое освещение от вспышки. Программное обеспечение было разработано для эффективной работы на компактном маломощном компьютере при сохранении высокого уровня математической точности.
«Настоящая сила этого подхода заключается в том, что вы можете взять обратно практически любую существующую камеру и вставить ее в подобную установку, чтобы превратить ее в высокоскоростную полосовую камеру», — говорит Бакнер.Бакнер и L’Esperance предполагают применение цифровых изображений полос, включая баллистику, визуализацию ракетных салазок и определение порядка финиша в высокоскоростных гонках.