Три знамениті камери для високошвидкісної зйомки - це щось зовсім фантастичне!
Ми живемо «тут» і «зараз». Звичний людині простір лежить у масштабах від кілометрів до міліметрів, час - від років до секунд. Наша уява погано вміщує речі по-справжньому великі, ми майже нездатні відзначити події коротше десятих часток секунди. Але ж саме там часто відбувається найцікавіше. Зазирнути за ці межі дозволяють технології, і найшвидші речі фіксуються надшвидкісними відеокамерами. Кидок мови хамелеона, політ кулі, ядерний вибух, рух світлової хвилі. Тисячні, мільйонні частки секунди... і майже трильйонні.
Високошвидкісна зйомка розвивалася майже так само стрімко, як фотографія і кіно. І якщо в середині XIX століття на отримання одного кадру була потрібна нерухома експозиція в чверть години і довше, то вже в 1878-му Едвард Мейбрідж зміг зі знімками в руках довести, що при бігу кінь не завжди стосується землі хоча б однією ногою. Шотландський фотограф використовував хитромудру систему з 12 камер, затвори яких спрацьовували від ривка ниток, прив'язаних поперек бігової доріжки.
Вже в 1930-х компанія Eastman Kodak пропонувала серійно вироблялася камеру, здатну робити до 1000 кадрів в секунду на стрічку 16-міліметрової плівки. Інженери з Bell Telephone Laboratories розробили власну систему для вивчення фізики дребезу релейних контактів, діставшись до планки в 5000 кадрів. Їхню систему вдосконалили в компанії Wollensak - 10 000 кадрів. Втім, справжню швидкість фотозйомка набрала завдяки винахіднику Цирсі Міллеру, який у 1940 році запатентував пристрій з обертовим дзеркалом, що обіцяв швидкість мільйон кадрів на секунду.
Його патент ліг в основу камери, використаної учасником проекту «Манхеттен» Берліном Брікснером для зйомок першого в історії ядерного вибуху. Випробування «Трініті» фіксували з 10-кілометрової відстані, наставивши на епіцентр відразу півсотні складних знімальних апаратів. Серед них була і ще одна примітна камера, створена професором Массачусетського технологічного інституту з відповідним прізвиськом «Папа Флеш». Гарольд Еджертон вважається батьком швидкісної зйомки, а його камера Rapatronic - першим зразком сучасних апаратів.
Rapatronic | 1940-ті роки
Еджертон вже більше десяти років займався високошвидкісною зйомкою, коли йому запропонували розробити камеру для фіксації небачено швидкої (і небачено секретної) події - ядерного вибуху. Для випробувань зазвичай використовували від чотирьох до дванадцяти таких апаратів, кожен з яких міг зробити лише по одному кадру з витримкою 10 наносекунд. Жоден протяжний механізм нездатний спрацювати на такій швидкості, так що після кожного знімка камери доводилося перезаряджати. Не впорався б і механічний затвор, керуючий діафрагмою. Але саме тут і переховувався головний секрет Еджертона.
Світло, що потрапляє на об'єктив Rapatronic, блокувалося парою поляризаційних фільтрів, повернутих щодо оптичної осі перпендикулярно один одному: один «відсікав» хвилі з вертикальною поляризацією, інший - з горизонтальною. Однак зазор між ними був заповнений прозорою рідиною нитробензолу, здатною обертати площину поляризації, якщо до неї прикласти зовнішнє електромагнітне поле. Поле створювалося електромагнітною котушкою, заживленою від потужного конденсатора. При спрацьовуванні такого затвору випромінювання з вертикальною поляризацією, пропущене першим фільтром, злегка «підкручувалося», і другий фільтр, що блокує всі вертикальні хвилі, вільно його пропускав на чутливу плівку.
Beckman & Whitley 192 | 1981 рік
Ще один «пережиток» холодної війни - 726-кілограмова камера Beckman & Whitley 192 - теж створювалася для зйомки ядерних вибухів і знову відправляє нас до перших випробувань у Неваді. Обертальні дзеркала Цирсі Міллера тут обернулися обертанням реєструючої апаратури навколо тристороннього дзеркала в центрі потужної конструкції. Струмінь стисненого газу приводив його в рух, розганяючи до 6000 обертів на секунду, і нерухомі дзеркала по черзі відображали світло на кожну з 82 закріплених по краю фотокамер. Кожен кадр отримував витримку менше мільйонної частки секунди. І хоча з Rapatronic це не зрівняється, 192-га дозволяла знімати події більш протяжні, а не відключалася після першого знімка. Схожим чином діяла і розроблена в 1950-х роках в СРСР камера ФП-22. Тільки в ній оберталася система дзеркал, так що промінь стрімко обігав коло по довгій стрічці спеціальної фотоплівки, роблячи до 100 000 кадрів в секунду. Ну а сама легендарна Beckman & Whitley 192, вже списана, в 2000-х майже за безцінь дісталася «мисливцеві за грозами», інженеру Тіму Самарасу. Він переробив її на сучасний лад, замінивши плівкові камери на 82 10-мегапіксельні CCD-матриці. Подорожуючи з камерою в трейлері, Самарас зробив чимало ефектних кадрів з блискавками і торнадо, поки не загинув в урагані, який пронісся над Оклахомою наприкінці травня 2013 року.
«Пікокамера» | 2011 рік
Швидкість цієї системи дозволяє записати навіть короткий світловий імпульс, поки він поширюється від донечка пляшки, відображається ковпач "