التصوير عالي السرعة

كما هو الحال في كاميرات الأفلام السينمائية التقليدية، تعمل كاميرا دبابيس التسجيل المتقطعة على إيقاف الفيلم في بوابة الفيلم أثناء التقاط الصورة. في التصوير عالي السرعة، يتطلب ذلك بعض التعديلات على آلية تحقيق هذه الحركة المتقطعة عند هذه السرعات العالية. في جميع الأحوال، تُشكّل حلقة قبل البوابة وبعدها لإنشاء الارتخاء ثم سحبه. تُضاعف مخالب السحب، التي تدخل الفيلم عبر ثقوب، وتسحبه إلى مكانه ثم تنسحب خارج الثقوب وبوابة الفيلم، لتثبيت الفيلم عبر ثقوب متعددة فيه، مما يقلل الضغط على كل ثقب على حدة. كما تُضاعف دبابيس التسجيل، التي تُثبّت الفيلم عبر الثقوب في موضعه النهائي أثناء تعريضه للضوء، بعد سحب مخالب السحب، وغالبًا ما تُصنع من مواد متطورة. في بعض الحالات، يُستخدم الشفط  الفراغي للحفاظ على الفيلم، وخاصة أفلام 35 مم و70  مم، مسطحًا لضمان وضوح الصور في جميع أنحاء الإطار.

• مسجل دبابيس 16  مم: كاميرا DB Milliken Locam، قادرة على التقاط 500 إطار/ثانية؛ بيع تصميمها لاحقًا لشركة Redlake. قامت شركة Photo-Sonics بتصنيع  كاميرا مسجلة دبابيس 16 مم قادرة على التقاط 1000 إطار/ثانية، لكنها سحبتها من السوق لاحقًا.
• مسجل دبابيس 35  مم: تضمنت الكاميرات المبكرة كاميرا ميتشل 35  مم. فازت شركة فوتو-سونيكس بجائزة الأوسكار للإنجاز التقني عن كاميرا 4ER في عام 1988. ^{[ 16 ]} كاميرا 4E قادرة على التقاط 360 إطارًا في الثانية.
• مسجل دبابيس 70  مم: تشمل الكاميرات نموذجًا صنعته شركة هولشر ، وكاميرات فوتو-سونيكس 10A و10R، القادرة على 125 إطارًا في الثانية.

سمحت كاميرا الموشور الدوار بمعدلات إطارات أعلى دون إجهاد كبير على الفيلم أو آلية النقل. يتحرك الفيلم باستمرار أمام موشور دوار متزامن مع عجلة الفيلم الرئيسية، بحيث تتناسب سرعة الفيلم مع سرعة الموشور تناسبًا طرديًا. يقع الموشور بين العدسة الشيئية والفيلم، بحيث "ترسم" دورة الموشور إطارًا على الفيلم لكل وجه من أوجهه. عادةً ما تكون الموشورات مكعبة، أو رباعية الأوجه، لتعريض كامل الإطار. ولأن التعريض يحدث أثناء دوران الموشور، فإن الصور القريبة من أعلى أو أسفل الإطار، حيث يكون الموشور منحرفًا بشكل ملحوظ عن المحور، تعاني من انحراف كبير. يمكن للغالق تحسين النتائج عن طريق ضبط التعريض بشكل أدق حول النقطة التي تكون فيها أوجه الموشور متوازية تقريبًا.

• تتميز كاميرات Redlake Hycam المزودة بمنشور دوار 16  مم بقدرتها على التقاط 11000 إطار/ثانية باستخدام منشور كامل الإطار (4 أوجه)، و22000 إطار/ثانية باستخدام مجموعة نصف الإطار، و44000 إطار/ثانية باستخدام مجموعة ربع الإطار. كما تُصنّع شركة Visible Solutions كاميرا Photec IV. وللحصول على حل أكثر متانة، صممت شركة Weinberger كاميرا Stalex 1B التي تصل سرعتها إلى 3000 إطار كامل في الثانية، وتتميز بإمكانية تركيبها على المركبات لإجراء اختبارات تصادم السيارات. أما كاميرات Fastax، فتستطيع التقاط ما يصل إلى 18000 إطار/ثانية باستخدام منشور ثماني الأضلاع.
• منشور دوار 35  مم - كاميرات Photo-Sonics 4C قادرة على التقاط 2500 إطار/ثانية مع منشور كامل الإطار (4 أوجه)، و4000 إطار/ثانية مع مجموعة نصف الإطار، و8000 إطار/ثانية مع مجموعة ربع الإطار.
• منشور دوار 70  مم - كاميرات Photo-Sonics 10B قادرة على التقاط 360 إطارًا في الثانية مع منشور كامل الإطار (4 أوجه)، و720 إطارًا في الثانية مع مجموعة نصف الإطار.

يمكن تقسيم كاميرات المرآة الدوارة إلى فئتين فرعيتين؛ كاميرات المرآة الدوارة البحتة وكاميرات الأسطوانة الدوارة، أو كاميرات Dynafax.

في كاميرات المرآة الدوارة البحتة، يُثبّت الفيلم في قوسٍ مركزه مرآة دوارة. يتكون التصميم الأساسي لكاميرا المرآة الدوارة من أربعة أجزاء: عدسة موضوعية رئيسية، وعدسة مجال، وعدسات تعويض الصورة، ومرآة دوارة لتعريض الإطارات بالتتابع. تتشكل صورة الجسم المدروس في منطقة مرآة دوارة ذات أسطح مستوية (تُستخدم عادةً مرآة ثلاثية الأوجه نظرًا لسرعتها العالية نسبيًا في التقاط الصور المتتابعة، ولكن استُخدمت أيضًا تصاميم ذات ثمانية أسطح أو أكثر). تقوم عدسة المجال بربط بؤبؤ العدسة الموضوعية الرئيسية بصريًا بمنطقة مجموعة من عدسات التعويض، وتقوم عدسات التعويض النهائية بربط المرآة بصريًا بسطح كاشف ضوئي. لكل إطار مُشكّل على الفيلم، يلزم عدسة تعويض واحدة، ولكن بعض التصاميم تستخدم سلسلة من المرايا المستوية. لذلك، لا تُسجّل هذه الكاميرات عادةً أكثر من مئة إطار، ولكن سُجّلت أعداد تصل إلى 2000 إطار. هذا يعني أنها تُسجّل لفترة قصيرة جدًا - عادةً أقل من جزء من الألف من الثانية. لذا، فهي تتطلب معدات توقيت وإضاءة متخصصة. تتمتع كاميرات المرآة الدوارة بقدرة تصل إلى 25 مليون إطار في الثانية، ^{[ 17 ]} بسرعة نموذجية تبلغ ملايين الإطارات في الثانية.

تعمل كاميرا الأسطوانة الدوارة عن طريق تثبيت شريط فيلم على شكل حلقة داخل مسار أسطوانة دوارة. ^{[ 18 ]} ثم تُدار هذه الأسطوانة بسرعة تتناسب مع معدل الإطارات المطلوب. تُنقل الصورة إلى مرآة دوارة داخلية متمركزة على قوس الأسطوانة. المرآة متعددة الأوجه، وعادةً ما تحتوي على ستة إلى ثمانية أوجه. لا يلزم سوى عدسة ثانوية واحدة، لأن التعريض يحدث دائمًا عند النقطة نفسها. تتشكل سلسلة الإطارات أثناء مرور الفيلم عبر هذه النقطة. تتشكل إطارات منفصلة مع مرور كل وجه متتالٍ للمرآة عبر المحور البصري. تتميز كاميرات الأسطوانة الدوارة بقدرتها على التقاط سرعات تتراوح من عشرات الآلاف إلى ملايين الإطارات في الثانية، ولكن نظرًا لأن أقصى سرعة خطية محيطية للأسطوانة تبلغ عمليًا حوالي 500  متر/ثانية، فإن زيادة معدل الإطارات تتطلب تقليل ارتفاع الإطار و/أو زيادة عدد الإطارات المعرضة للمرآة الدوارة.

في كلا نوعي كاميرات المرآة الدوارة، قد يحدث تعريض مزدوج إذا لم يتم التحكم في النظام بشكل صحيح. في كاميرا المرآة الدوارة البحتة، يحدث هذا إذا مرت المرآة مرة ثانية عبر العدسات بينما لا يزال الضوء يدخل الكاميرا. أما في كاميرا الأسطوانة الدوارة، فيحدث ذلك إذا أكملت الأسطوانة أكثر من دورة واحدة أثناء دخول الضوء إلى الكاميرا. تستخدم العديد من الكاميرات مصاريع فائقة السرعة، مثل تلك التي تستخدم المتفجرات لتحطيم كتلة من الزجاج، مما يجعلها معتمة. بدلاً من ذلك، يمكن استخدام ومضات عالية السرعة بمدة زمنية محددة. في أنظمة التصوير CCD الحديثة، يمكن ضبط مصاريع المستشعرات في غضون أجزاء من الثانية، مما يلغي الحاجة إلى مصراع خارجي.

تم مؤخرًا تطبيق تقنية الكاميرا ذات المرآة الدوارة في التصوير الإلكتروني، ^{[ 19 ]} حيث يتم استخدام مصفوفة من كاميرات CCD أو CMOS أحادية اللقطة، بدلاً من الفيلم، حول المرآة الدوارة. يتيح هذا التعديل الاستفادة من جميع مزايا التصوير الإلكتروني، بالإضافة إلى سرعة ودقة تقنية المرآة الدوارة. ويمكن تحقيق سرعات تصل إلى 25 مليون إطار في الثانية، ^{[ 17 ]} مع سرعات نموذجية تصل إلى ملايين الإطارات في الثانية.

بدأ التوفر التجاري لكلا نوعي كاميرات المرآة الدوارة في خمسينيات القرن العشرين مع شركتي بيكمان آند ويتلي ^{[ 18 ]} وكوردين. باعت بيكمان آند ويتلي كاميرات المرآة الدوارة وكاميرات الأسطوانة الدوارة، وهي من ابتكرت مصطلح "داينافاكس". في منتصف ستينيات القرن العشرين، استحوذت كوردين على بيكمان آند ويتلي، ومنذ ذلك الحين أصبحت المصدر الوحيد لكاميرات المرآة الدوارة. وقدمت شركة ميلي سيكوند سينماتوغرافي، وهي فرع من كوردين، تقنية كاميرات الأسطوانة لسوق التصوير السينمائي التجاري.

تعتمد معظم تصميمات كاميرات تحليل الصور على تجميع آلاف الألياف الضوئية معًا، ثم فصلها في خط يُسجل باستخدام وسائل كاميرات التصوير التقليدية (الأسطوانة الدوارة، المرآة الدوارة، إلخ). وتقتصر الدقة على عدد الألياف، وعادةً ما لا يُمكن استخدام سوى بضعة آلاف من الألياف عمليًا.

تعتمد كاميرات المسح النقطي، التي يُشار إليها غالبًا في الأدبيات باسم كاميرات تحليل الصور، على مبدأ تسجيل جزء صغير فقط من الصورة لإنتاج صورة واضحة. ويُستخدم هذا المبدأ بشكل شائع في الطباعة العدسية، حيث تُوضع صور متعددة على نفس المادة، وتسمح مجموعة من العدسات الأسطوانية (أو الشقوق) برؤية جزء واحد فقط من الصورة في كل مرة.

تعتمد معظم كاميرات الراستر على شبكة سوداء محفورة عليها خطوط رفيعة للغاية، تتخللها مئات أو آلاف الخطوط الشفافة بين مناطق معتمة أكثر سمكًا. إذا كان عرض كل شق عُشر عرض كل منطقة معتمة، فعند تحريك الراستر، يمكن تسجيل 10 صور في المسافة بين شقين. يتيح هذا المبدأ دقة زمنية فائقة على حساب بعض الدقة المكانية (تحتوي معظم الكاميرات على حوالي 60,000 بكسل، أي بدقة 250×250 بكسل تقريبًا)، بمعدلات تسجيل تصل إلى 1.5 مليار إطار في الثانية. طُبقت تقنيات الراستر على كاميرات التصوير المتتابع المصنوعة من محولات الصور لتحقيق سرعات أعلى بكثير. غالبًا ما تُحرك صورة الراستر عبر نظام مرآة دوارة، ولكن يمكن أيضًا تحريك الراستر نفسه عبر شريط فيلم. يصعب مزامنة هذه الكاميرات، نظرًا لمحدودية أوقات التسجيل (أقل من 200 إطار) وسهولة الكتابة فوق الإطارات.

يمكن صنع الشبكة باستخدام صفائح عدسية، وشبكة من الشقوق المعتمة، ومصفوفات من الألياف البصرية المدببة (Selfoc)، وما إلى ذلك.

تستخدم تقنية التصوير الخطي (المرتبطة ارتباطًا وثيقًا بالتصوير الشريطي ) كاميرا خطية لدمج سلسلة من الصور أحادية البعد في صورة ثنائية الأبعاد. غالبًا ما يُستخدم مصطلحا "التصوير الخطي" و"التصوير الشريطي" بشكل متبادل، على الرغم من أن بعض المؤلفين يفرقون بينهما. ^{[ 20 ]}

بإزالة الموشور من كاميرا الموشور الدوار واستخدام شق ضيق جدًا بدلًا من الغالق، يُمكن التقاط صور يكون تعريضها الضوئي أحادي البُعد، حيث تُسجل المعلومات المكانية باستمرار مع مرور الوقت. ولذلك، تُعدّ تسجيلات الخطوط سجلًا بيانيًا للمكان مقابل الزمن. وتتيح الصورة الناتجة قياس السرعات بدقة عالية جدًا. كما يُمكن التقاط تسجيلات الخطوط باستخدام تقنية المرآة الدوارة بسرعات أعلى بكثير. ويمكن استخدام مستشعرات الخطوط الرقمية لهذا الغرض أيضًا، بالإضافة إلى بعض المستشعرات ثنائية الأبعاد المزودة بقناع شق.

في عملية تطوير المتفجرات، تم إسقاط صورة خط من العينة على قوس من الفيلم باستخدام مرآة دوارة. وظهر تقدم اللهب كصورة مائلة على الفيلم، ومن خلالها تم قياس سرعة الانفجار. ^{[ 21 ]}

التصوير بتقنية تعويض الحركة (المعروف أيضًا بالتصوير المتزامن الباليستي أو التصوير بالتلطيخ عند استخدامه لتصوير المقذوفات عالية السرعة) هو أحد أشكال التصوير الخطي. عندما تكون حركة الفيلم معاكسة لحركة الهدف باستخدام عدسة عاكسة (موجبة)، ومتزامنة بشكل مناسب، تُظهر الصور الأحداث كدالة للزمن. تظهر الأجسام الثابتة على شكل خطوط. هذه هي التقنية المستخدمة لتصوير خط النهاية. لا يمكن بأي حال من الأحوال التقاط صورة ثابتة تُطابق نتائج صورة خط النهاية الملتقطة بهذه الطريقة. الصورة الثابتة هي صورة في لحظة زمنية، بينما صورة الخط/التلطيخ هي صورة للزمن . عند استخدامها لتصوير المقذوفات عالية السرعة، يُنتج استخدام الشق (كما في التصوير الخطي) أوقات تعريض قصيرة جدًا، مما يضمن دقة صورة أعلى. يعني استخدامها لتصوير المقذوفات عالية السرعة أنه عادةً ما يتم إنتاج صورة ثابتة واحدة على لفة فيلم سينمائي واحدة. من هذه الصورة، يمكن تحديد معلومات مثل الانحراف أو الميل. بسبب قياسها للتغيرات الزمنية في السرعة، ستظهر أيضًا من خلال التشوهات الجانبية للصورة.

بدمج هذه التقنية مع جبهة موجة ضوئية منحرفة، كما هو الحال عند استخدام حافة سكين، يصبح من الممكن التقاط صور لاضطرابات الطور داخل وسط متجانس. على سبيل المثال، يمكن التقاط موجات الصدمة الناتجة عن الرصاص والأجسام الأخرى عالية السرعة. انظر، على سبيل المثال، التصوير الظلي والتصوير بتقنية شليرين .

في ديسمبر 2011، أعلن فريق بحثي في ​​معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا عن تطبيق مُدمج لتقنية الليزر (الوميضية) وكاميرات التصوير المتتابع لالتقاط صور لحدث متكرر، يمكن إعادة تجميعها لإنشاء فيديو بمعدل تريليون إطار في الثانية. يُتيح هذا المعدل من التقاط الصور، الذي يسمح بتصوير الفوتونات المتحركة، استخدام كاميرا التصوير المتتابع لجمع كل مجال رؤية بسرعة في صور متتابعة ضيقة. وبإضاءة المشهد بليزر يُصدر نبضات ضوئية كل 13 نانوثانية، بالتزامن مع كاميرا التصوير المتتابع من خلال أخذ عينات وتحديد مواقع متكررين، أثبت الباحثون إمكانية جمع بيانات أحادية البعد يمكن تجميعها حسابيًا في فيديو ثنائي الأبعاد. على الرغم من أن هذا النهج محدود بدقة زمنية للأحداث المتكررة، إلا أن التطبيقات الثابتة، مثل التصوير بالموجات فوق الصوتية الطبية أو تحليل المواد الصناعية، تُعد واردة. ^{[ 22 ]}

أحدث إدخال تقنية CCD ثورة في التصوير عالي السرعة في ثمانينيات القرن الماضي. فقد قضى تصميم المصفوفة الثابتة للمستشعر على تشوهات المسح الضوئي. كما حلت دقة التحكم في زمن التعريض محل استخدام الغالق الميكانيكي. مع ذلك، حدّت بنية CCD من سرعة قراءة الصور من المستشعر. كانت معظم هذه الأنظمة لا تزال تعمل بمعدلات NTSC (حوالي 60 إطارًا/ثانية)، لكن بعضها، وخاصة تلك التي طورتها مجموعة كوداك سبين فيزيكس، كانت تعمل بسرعة أكبر وتسجل على أشرطة فيديو مصممة خصيصًا. طورت مجموعة كوداك MASD أول كاميرا رقمية ملونة عالية السرعة من نوع HyG (المتينة) تُسمى RO، والتي حلت محل كاميرات الأفلام 16 مم ذات نظام التثبيت المتين. ^{[ 24 ]} تم إدخال العديد من الابتكارات الجديدة وطرق التسجيل في كاميرا RO، كما أُدخلت تحسينات إضافية في كاميرا HG2000، وهي كاميرا قادرة على العمل بسرعة 1000 إطار/ثانية بمستشعر 512 × 384 بكسل لمدة ثانيتين. قدمت مجموعة كوداك ماسد كاميرا CCD فائقة السرعة تُسمى HS4540، صممتها وصنعتها شركة فوتون عام 1991 ^{[ 25 ]} ، وتسجل 4500 إطار/ثانية بدقة 256 × 256. استُخدمت كاميرا HS4540 على نطاق واسع من قِبل شركات تصنيع الوسائد الهوائية للسيارات لإجراء اختبارات الدفعات، الأمر الذي يتطلب سرعة تسجيل عالية لتصوير عملية فتح الوسادة الهوائية خلال 30 مللي ثانية. استحوذت شركة روبر إندستريز على هذا القسم من كوداك في نوفمبر 1999، ودمجته مع شركة ريدليك (التي استحوذت عليها روبر إندستريز أيضًا). لاحقًا، استحوذت شركة IDT على ريدليك، وهي اليوم رائدة في سوق الكاميرات عالية السرعة، وتواصل خدمة سوق اختبارات تصادم السيارات.

في أوائل التسعينيات، طُوّرت كاميرات فائقة السرعة تعتمد على مُكثّفات الصور ذات الألواح الميكروية (MCP) . يُشبه مُكثّف MCP التقنية المُستخدمة في تطبيقات الرؤية الليلية. وتعتمد هذه الكاميرات على تحويل مماثل للفوتون-الإلكترون-فوتون كما في أنابيب تحويل الصور المذكورة سابقًا، ولكنها تتضمن لوحة ميكروية. تُشحن هذه اللوحة بجهد عالٍ بحيث تُحدث الإلكترونات القادمة من الكاثود الضوئي المدخل إلى الثقوب تأثيرًا متتاليًا، مما يُضخّم إشارة الصورة. تسقط هذه الإلكترونات على مادة فسفورية مخرجة، مُنتجةً انبعاث الفوتونات التي تُكوّن الصورة الناتجة. يُمكن تشغيل هذه الأجهزة وإيقافها في نطاق زمني بيكوثانية. يُربط خرج MCP بمستشعر CCD، عادةً عن طريق مُخروط ألياف بصرية مُدمج، مما يُنتج كاميرا إلكترونية ذات حساسية عالية جدًا وقادرة على أوقات تعريض قصيرة جدًا، إلا أنها أحادية اللون بطبيعتها نظرًا لفقدان معلومات الطول الموجي في عملية تحويل الفوتون-الإلكترون-فوتون. قام بول هوس بالعمل الرائد في هذا المجال أثناء عمله في شركة PCO Imaging في ألمانيا.

يمكن الحصول على سلسلة من الصور بهذه السرعات الفائقة عن طريق دمج كاميرات MCP-CCD خلف فاصل شعاع ضوئي، وتبديل أجهزة MCP باستخدام وحدة تحكم إلكترونية. تستخدم هذه الأنظمة عادةً من ثمانية إلى ستة عشر جهاز تصوير MCP-CCD، مما ينتج عنه سلسلة إطارات بسرعات تصل إلى 100 مليار إطار في الثانية. بُنيت بعض الأنظمة باستخدام CCDs بين الخطوط، مما يتيح الحصول على صورتين لكل قناة، أو سلسلة من 32 إطارًا، وإن لم تكن بأعلى السرعات (بسبب الحد الأدنى لوقت نقل البيانات بين الخطوط). صُنعت هذه الأنواع من الكاميرات بواسطة شركتي هادلاند فوتونيكس، ثم دي آر إس هادلاند حتى عام 2010. كما تُصنّع شركة سبيشيالازد إيميجينج في المملكة المتحدة هذه الكاميرات، التي تصل معدلاتها إلى مليار إطار في الثانية. مع ذلك، يبلغ الحد الأدنى لوقت التعريض 3 نانوثانية، مما يحد من معدل الإطارات الفعلي إلى عدة مئات من ملايين الإطارات في الثانية. في عام 2003، قدمت شركة ستانفورد كمبيوتر أوبتكس كاميرا XXRapidFrame متعددة الإطارات. يسمح هذا النظام بتسلسل صور يصل إلى 8 صور مع زمن غالق يصل إلى 200 بيكو ثانية بمعدل إطارات يبلغ عدة مليارات من الإطارات في الثانية. ^{[ 26 ]}

يُعد استخدام شريحة CCD بتقنية ISIS (التخزين الموضعي) نهجًا آخر لالتقاط الصور بسرعات فائقة، كما هو الحال في كاميرات Shimadzu HPV-1 وHPV-2. ^{[ 27 ] [ 28 ]} في شريحة CCD التقليدية ذات النقل بين الخطوط، يحتوي كل بكسل على سجل واحد. ويمكن نقل الشحنة من كل بكسل بسرعة إلى سجله في نطاق زمني بالمايكروثانية. ثم تُقرأ هذه الشحنات من الشريحة وتُخزن في عملية "قراءة" متسلسلة تستغرق وقتًا أطول من عملية النقل إلى السجل. تعتمد كاميرا Shimadzu على شريحة تحتوي كل بكسل فيها على 103 سجلات. ويمكن بعد ذلك نقل الشحنة من البكسل إلى هذه السجلات بحيث يتم تخزين تسلسل الصور "على الشريحة" ثم قراءته بعد انتهاء الحدث المراد تصويره. تصل معدلات الإطارات إلى مليار إطار في الثانية، حيث تحقق الكاميرات الحالية (Kirana وHPV) ما يصل إلى 10 ملايين إطار في الثانية. تتميز كاميرات ISIS بميزة واضحة على كاميرات المرآة الدوارة، وهي أنها لا تحتاج إلا إلى كاشف ضوئي واحد، ويمكن أن يكون عدد الإطارات أعلى بكثير. لا تتطلب تقنية ISIS دوائر مزامنة معقدة، كما هو الحال في كاميرات المرايا الدوارة المتزامنة. تتمثل إحدى المشكلات الرئيسية في رقائق التخزين الموضعي في ظهور ظلال على الإطارات وانخفاض الدقة المكانية، إلا أن الأجهزة الحديثة، مثل جهاز Kirana من شركة Specialized Imaging، قد حلت هذه المشكلة جزئيًا. يُستخدم هذا النوع من أنظمة التصوير بشكل أساسي في التطبيقات التي يحدث فيها الحدث خلال فترة زمنية تتراوح بين 50  ميكروثانية و2  مللي ثانية، مثل تطبيقات قضيب الضغط Split-Hopkinson ، وتحليل الإجهاد، وبندقية الغاز الخفيف ، ودراسات تأثير الأهداف، وتقنية DIC (الارتباط الرقمي للصور).

حققت مستشعرات ISIS معدلات تزيد عن 3.5 تيرابكسل في الثانية، أي أفضل بمئات المرات من أحدث كاميرات القراءة عالية السرعة.

تم تطوير تقنية كاميرات الأفلام ذات المرآة الدوارة للاستفادة من تصوير CCD ^{[ 29 ]} ، وذلك بوضع مصفوفة من كاميرات CCD حول مرآة دوارة بدلاً من الفيلم. تتشابه مبادئ التشغيل إلى حد كبير مع كاميرات الأفلام ذات المرآة الدوارة، حيث تُنقل الصورة من عدسة موضوعية إلى مرآة دوارة، ثم تعود إلى كل كاميرا CCD، والتي تعمل جميعها ككاميرات أحادية اللقطة. يُحدد معدل الإطارات بسرعة المرآة، وليس بمعدل قراءة شريحة التصوير، كما هو الحال في أنظمة CCD وCMOS أحادية الشريحة. هذا يعني أن هذه الكاميرات يجب أن تعمل بالضرورة في وضع التصوير المتتابع، حيث لا يمكنها التقاط سوى عدد الإطارات الموجود في أجهزة CCD (عادةً من 50 إلى 100 إطار). كما أنها أنظمة أكثر تعقيدًا (وبالتالي أكثر تكلفة) من كاميرات الشريحة الواحدة عالية السرعة. مع ذلك، تحقق هذه الأنظمة أقصى قدر من السرعة والدقة، حيث لا يوجد تعارض بينهما. تصل السرعات النموذجية إلى ملايين الإطارات في الثانية، وتتراوح الدقة النموذجية من 2 إلى 8 ميجابكسل لكل صورة. تم طرح هذه الأنواع من الكاميرات من قبل شركة Beckman Whitley، ثم قامت شركة Cordin بشرائها وتصنيعها لاحقًا.

أحدث إدخال تقنية مستشعرات CMOS ثورةً جديدةً في التصوير عالي السرعة في تسعينيات القرن الماضي، ويُعدّ مثالًا كلاسيكيًا على التقنيات الثورية . وبفضل استخدام نفس مواد ذاكرة الحاسوب، كانت عملية تصنيع CMOS أرخص من CCD وأسهل دمجًا مع الذاكرة ووظائف المعالجة المدمجة. كما أنها توفر مرونةً أكبر في تحديد المصفوفات الفرعية النشطة. وهذا يُمكّن كاميرات CMOS عالية السرعة من الموازنة بين السرعة والدقة. تُقدّم كاميرات CMOS عالية السرعة الحالية معدلات تصوير كاملة الدقة تصل إلى آلاف الإطارات في الثانية بدقة منخفضة تصل إلى بضعة ميغابكسل. ولكن يُمكن تهيئة هذه الكاميرات نفسها بسهولة لالتقاط الصور بمعدلات تصل إلى ملايين الإطارات في الثانية، وإن كان ذلك بدقة أقل بكثير. ولا تزال جودة الصورة وكفاءة الكم لأجهزة CCD متفوقةً بشكل طفيف على CMOS.

أدى أول براءة اختراع لمستشعر البكسل النشط (APS)، التي قدمها إريك فوسوم من مختبر الدفع النفاث (JPL )، إلى تأسيس شركة فوتوبيت، التي استحوذت عليها لاحقًا شركة مايكرون تكنولوجي . مع ذلك، كان اهتمام فوتوبيت الأول منصبًا على سوق الفيديو القياسي؛ وكان أول نظام CMOS عالي السرعة هو نظام HSV 1000 من شركة NAC Image Technology، والذي أُنتج لأول مرة عام 1990. تستخدم كاميرات Vision Research Phantom و Photron وNAC و Mikrotron وIDT وغيرها من الكاميرات عالية السرعة مستشعرات تصوير CMOS (CIS) في كاميراتها. صُمم أول مستشعر CMOS لكاميرات Vision Research Phantom ، المستخدم في Phantom 4، في المركز البلجيكي المشترك بين الجامعات للإلكترونيات الدقيقة (IMEC). سرعان ما حققت هذه الأنظمة انتشارًا واسعًا في سوق كاميرات الأفلام عالية السرعة مقاس 16 مم، على الرغم من دقة الصورة وسرعة التسجيل (كانت كاميرا فانتوم 4 بدقة 1024 × 1024 بكسل، أو 1 ميجابكسل ، مع قدرة تسجيل تصل إلى 4 ثوانٍ بإطار كامل و1000 إطار/ثانية). في عام 2000، انفصلت مجموعة الأبحاث التابعة لمركز IMEC تحت اسم FillFactory ، والتي أصبحت اللاعب المهيمن في تصميم مستشعرات الصور عالية السرعة للبث المباشر. في عام 2004، استحوذت شركة Cypress Semiconductor على FillFactory ، ثم بيعت مرة أخرى إلى ON Semiconductor ، بينما انتقل كبار الموظفين لتأسيس شركتي CMOSIS في عام 2007 و Caeleste في عام 2006. وفي نهاية المطاف، قدمت شركة Photobit مستشعرًا بدقة 1.3 ميجابكسل وسرعة 500 إطار/ثانية ، وهو عبارة عن جهاز كاميرا متكامل على شريحة، موجود في العديد من أنظمة التصوير عالية السرعة منخفضة التكلفة.  

لاحقًا، تنافست عدة شركات مصنعة للكاميرات في سوق الفيديو الرقمي عالي السرعة، بما في ذلك iX-Cameras وAOS Technologies وFastec Imaging وMega Speed ​​Corp وNAC وOlympus و Photron و Mikrotron وRedlake وVision Research وSlow Motion Camera Company وIDT، باستخدام مستشعرات طورتها شركات Photobit وCypress وCMOSIS ومصممون داخليون. إلى جانب هذه الكاميرات العلمية والهندسية، نشأت صناعة كاملة حول أنظمة ومتطلبات رؤية الآلات الصناعية، وكان التطبيق الرئيسي لها في التصنيع عالي السرعة. يتكون النظام عادةً من كاميرا، وجهاز التقاط إطارات ، ومعالج، وأنظمة اتصالات وتسجيل لتوثيق عملية التصنيع أو التحكم بها.

أصبح التصوير بالأشعة تحت الحمراء عالي السرعة ممكنًا مع طرح كاميرا Amber Radiance، ولاحقًا كاميرا Indigo Phoenix. استحوذت شركة Raytheon على Amber ، ثم انفصل فريق تصميم Amber وأسس شركة Indigo، التي أصبحت الآن مملوكة لشركة FLIR Systems . كما طرحت شركات Telops وXenics وSanta Barbara Focal Plane وCEDIP وElectrophysics أنظمة تصوير بالأشعة تحت الحمراء عالية السرعة.

• إدجيرتون، هارولد إي. وكيليان ، جيمس ر. (1939). وميض!: رؤية ما لا يُرى بواسطة التصوير فائق السرعة . بوسطن، ماساتشوستس: هيل، كوشمان وفلينت.
• إدجيرتون، هارولد إي. (1987). الفلاش الإلكتروني، الوميض (  الطبعة الثالثة). كامبريدج، ماساتشوستس: مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. ISBN 0-262-55014-8.
• ميلز، مارا (2014). "الهندسة الفوتوغرافية (فائقة السرعة)" . التدفق . 19 (5).
• بيندلي، جيل (يوليو 2003). "تقنية التصوير عالي السرعة: الأمس واليوم والغد". في: كافاييه، كلود؛ هادلتون، غراهام ب.؛ وهوغنشمدت، مانفريد (محررون). المؤتمر الدولي الخامس والعشرون للتصوير الفوتوغرافي عالي السرعة والضوئيات . المجلد  4948. الصفحات 110-113 . رمز Bibcode : 2003SPIE.4948..110P . doi : 10.1117/12.516992 . S2CID 108691587 .  {{cite book}}تم |journal=تجاهله ( مساعدة )
• راي، إس إف (1997). التصوير الفوتوغرافي عالي السرعة والفوتونيات . أكسفورد، المملكة المتحدة: فوكال برس.
• يستقر، ع (2001). تقنيات Schlieren وshadowgraph: تصور الظواهر في وسائل الإعلام الشفافة . برلين: سبرينغر-فيرلاغ. رقم ISBN 3-540-66155-7.