761.ハイスピードデジタルカメラで撮影した科学現象 (1)高速度撮影とは 通常のビデオカメラでは、1秒間に30フレームの画像を撮影しています。 この1秒間に撮影するフレーム数を減らすことを微速度撮影と呼び、植物の変化や雲の動き など、ゆっくりと変化する現象を観察しやすくすることができます。微速度撮影にはタイムラ プスビデオを用いる方法、デジタルカメラのインターバル撮影をつなげて動画にする方法、パ ソコンとビデオカメラ(またはUSBカメラ)を接続して「SlowCAM(フリーソフト)」などで制 御する方法があります。 一方で、1秒間に撮影するフレーム数を多くすることを高速度撮影と呼び、短い時間に起き ている現象を詳しく観察することができます。今回紹介するのは、1秒間に最大1200フレーム を撮影するハイスピードカメラ(EXILIM PRO EX-F1)を用いたものです。ビデオカメラよりも 40倍多く撮影しているということになり、ビデオカメラではとらえきれない多くの現象があり ます。また、インターレースによる画像の二重写りがないことも長所です。 (2)高速度撮影の例 その1 静止画像をクリックすると、ムービーが見られます。(fps:1秒間に撮影するフレーム数)
蛍光灯のちらつき(1200fps) |
圧縮空気による発火(600fps) |
水道水の落下(1200fps) |
サルとヤシの実の実験(600fps) | 弁当用 銀カップを用いた 空気抵抗による等速落下(600fps) | ループコースター(300fps) 回転エネルギーを考慮しない場合で、 完全な回転には、5/2・Rの高さが必要 |
カラスの羽ばたき(300fps) | 剛体の放物運動1(300fps) | 剛体の放物運動2(300fps) |
ウォータークラウン(300fps) |
紙パックの破裂(600fps) |
メントスカイザー(1200fps) |
(3)高速度撮影の例 その2 ハイスピードカメラ(EXILIM PRO EX-F1)は、高解像静止画を最高で1秒間に60枚撮影できる 機能も持っています。この機能を使うことで運動に関する実験などを行うことが出来ます。 以下の動画は静止画をつなげて作ってあります。また、撮影された画像は高解像度なので、 拡大して目盛りを細かく読むことも可能です。
100円扇風機を用いた 運動方程式の導出実験 拡大画像 実験書の一例 | 重力加速度の測定実験 拡大画像 |
(4)その他の動画 H20年度撮影分 H19年度撮影分 株式会社フォトロン −未体験映像の世界−(http://www.photron.co.jp/mitaiken/index.html)