高速攝像機(jī)可以在極短的時間內(nèi)完成對高速目標(biāo)的快速多次采樣。 當(dāng)它以固定的速度投射時，所記錄的目標(biāo)的變化過程清晰而緩慢地呈現(xiàn)在我們的眼前。 高速攝像技術(shù)具有實(shí)時目標(biāo)捕捉、快速圖像記錄、即時回放、圖像直觀清晰等突出優(yōu)勢。
高速運(yùn)動目標(biāo)被自然光或人工輔助照明照射產(chǎn)生反射光，或運(yùn)動目標(biāo)本身發(fā)光，這些光的一部分通過高速成像系統(tǒng)的成像物鏡。
經(jīng)物鏡成像后落在光電成像器件的成像面上，由驅(qū)動電路控制的光電器件會對成像面上的目標(biāo)圖像做出快速響應(yīng)，即根據(jù)分布 目標(biāo)圖像的光能在圖像傳感面上，每個采樣點(diǎn)，即像素點(diǎn)，產(chǎn)生響應(yīng)大小的電荷包，完成圖像的光電轉(zhuǎn)換。 帶有圖像信息的單個電荷包被快速傳輸?shù)阶x出寄存器中。
讀出的信號經(jīng)過信號處理后傳送到計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)讀出、顯示和解釋圖像，并輸出結(jié)果。 因此，一套完整的高速成像系統(tǒng)由光學(xué)成像、光電成像、信號傳輸、控制、圖像存儲與處理等部分組成。
高速攝影廣泛用于工業(yè)應(yīng)用。 高速攝像機(jī)可以捕捉肉眼無法清晰看到的圖像和運(yùn)動過程。 流體力學(xué)中湍流、流體速度、流場、氣泡、沸騰、兩相流等運(yùn)動規(guī)律的觀察和分析，是高速攝像機(jī)參與不可少的。 比如多頭高速攝像機(jī)捕捉到的石頭入水瞬間的細(xì)節(jié)。 使用高速攝像機(jī)圖像，研究人員能夠了解作用在水下石頭上的力，并通過流體動力學(xué)分析為什么石頭連續(xù)多次漂浮在水面上。
