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一般家庭用摄像机，多能达到100帧每秒，手机30帧/s，而高速摄像机一般可以每秒1000—10000帧的速度记录，有些军方用的高速摄像机甚至可达到1百万—1千万帧每秒，但这导致了每张像素不会太高，甚至不会超过一个数码相机的像素水平。
摄像机种类繁多，其工作的基本原理都是一样的：把光学图象信号转变为电信号，以便于存储或者传输，当我们拍摄一个物体时，此物体上反射的光被摄像机镜头收集，使其聚焦在摄像器件的受光面上，再通过摄像器件把光转变为电能，即得到了视频信号，光电信号很微弱，需通过预放电路进行放大，再经过各种电路进行处理和调整，得到的标准信号可以送到录像机等记录媒介上记录下来，或通过传播系统传播或送到监视器上显示出来。
高速摄像机镜头可以在很短的时间内完成对目标的快速、多次采样，当以常规速度放映时，所记录目标的变化过程就清晰、缓慢地呈现在我们眼前，高速摄像机技术具有实时目标捕获、图像快速记录、即时回放、图像直观清晰等突出优点。
高速运动目标受到自然光或人工辅助照明灯光的照射产生反射光，或者运动目标本身发光，这些光的一部分透过高速成像系统的成像物镜，经物镜成像后，落在光电成像器件的像感面上，受驱动电路控制的光电器件，会对像感面上的目标像快速响应，即根据像感面上目标像光能量的分布，高速摄像机在各采样点即像素点产生响应大小的电荷包，完成图像的光电转换，带有图像信息的各个电荷包被迅速转移到读出寄存器中，读出信号经信号处理后传输至电脑中，由电脑对图像进行读出显示和判读，并将结果输出，因此，一套完整的高速成像系统由光学成像、光电成像、信号传输、控制、图像存储与处理等几部分组成。
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