Vysokorychlostní kamery: Co umí a kde nacházejí uplatnění?

V moderním průmyslu, výzkumu i bezpečnosti se stále častěji objevují situace, kdy lidské oko ani běžná kamera nestačí. Rychlé děje – zlomy, výbuchy, mechanické poruchy nebo balistické testy – proběhnou v milisekundách, a než se stihnou zaznamenat, jsou pryč. Právě zde přichází ke slovu vysokorychlostní kamery, technologie, která umožňuje „vidět neviditelné“.

Co je vysokorychlostní kamera?

Na rozdíl od běžné kamery, která snímá např. 30 nebo 60 snímků za sekundu (fps), dokáže vysokorychlostní kamera zachytit tisíce až miliony snímků za sekundu. Tím vzniká velmi detailní záznam rychlého jevu, který je možné zpomalit a analyzovat.

Například kamera s rychlostí 10 000 fps může ukázat prasknutí materiálu nebo pád součástky v takovém detailu, že lze přesně určit, kde a proč došlo k poruše.

Kde se používají?

1. Výroba a kontrola kvality

Ve výrobních procesech je klíčová rychlost. Ale když dojde k závadě na lince, často není možné zjistit, co přesně se stalo. Vysokorychlostní kamera umožňuje zachytit a zpětně analyzovat např. chybu při balení, vstřikování plastu, selhání robotické ruky nebo deformaci při lisování.

2. Výzkum a vývoj

Při testování nových materiálů, produktů či technologií je často potřeba sledovat rychlé změny – například nárazy, průhyby, rozpad struktury, testy odolnosti. Vysokorychlostní záznam poskytuje cenná data, která pomáhají zlepšit konstrukci nebo předpovědět chování výrobku v extrémních podmínkách.

3. Automobilový a letecký průmysl

Při crash testech, testování airbagů, brzdových systémů nebo rotorů v tryskových motorech je nezbytné přesně měřit, co se stane během prvních milisekund. Vysokorychlostní kamery zde patří mezi standardní nástroje.

4. Biologie a lékařství

Studium pohybu svalů, mrknutí oka, chování hmyzu nebo šíření vln v tkáních – to vše se díky vysokorychlostním kamerám dá sledovat v extrémním detailu, což je využíváno v laboratořích a výzkumných centrech.

5. Sportovní analýza a pohybová technika

V profesionálním sportu se používají pro analýzu pohybu sportovců – například dopadu při běhu, odrazu, úderu nebo skoku. Umožňují trenérům optimalizovat techniku, předejít zraněním a zlepšit výkon.

6. Balistika a bezpečnost

Při vývoji střeliva, zbrojních systémů nebo při forenzní analýze se sledují dopady střel, šíření tlakových vln nebo destruktivní efekty na cíle. Bez vysokorychlostního snímání by taková analýza nebyla možná.

Co je potřeba zvážit při výběru kamery?

Rychlost snímání (fps) – čím rychlejší jev, tím vyšší snímkovací frekvence je třeba.
Rozlišení – vyšší rozlišení znamená detailnější obraz, ale často za cenu nižšího fps.
Osvětlení – při vysoké rychlosti je potřeba silné osvětlení, protože expoziční časy jsou extrémně krátké.
Spouštění a synchronizace – některé jevy je třeba spustit v přesně definovaném okamžiku; kamery proto musí být schopny synchronizace s externím signálem.

Závěr

Vysokorychlostní kamery nejsou jen „hračky“ pro vědce – jsou to praktické nástroje, které pomáhají firmám šetřit náklady, zlepšovat kvalitu a bezpečnost, optimalizovat procesy a zrychlit vývoj. Pokud řešíte nejasnosti v rychlých procesech, ať už v průmyslu nebo výzkumu, stojí za to o této technologii uvažovat.