圖/123RF
文/檸檬
大家在乘坐家人的車子時,常常汽車導航會來一句「前有測速照相,請減速慢行!」但是,大家有沒有想過,車子的速度這麼快,相機是如何捕捉畫面的呢?今天就來了解測速照相機的神奇技術——快速拍照。這個技術看似簡單,卻蘊含了許多有趣的科學原理。
快速拍照,顧名思義,就是在極短的時間內連續拍攝多張照片。對於測速照相機來說,通常是在比眨眼還要快的時間內拍攝兩張照片,大約在1/100秒內完成。想像一下,如果你眨眼大約需要0.3秒,那麼測速照相機拍攝這兩張照片的速度比你眨眼要快30倍!
快速拍攝 快過眨眼
測速照相機利用快速拍照來測量車速,步驟大概如下:
1.連續拍攝:在極短時間內(如1/100秒)拍攝兩張照片。
2.計算位移:比較兩張照片中車輛的位置變化,計算出車輛移動的距離。
3.記錄時間:精確記錄兩張照片之間的時間間隔。
4.速度計算:使用物理公式:速度=距離÷時間,計算出車輛的速度。
但是,測速照相機如何精準知道車輛移動了多遠呢?這就要聊聊數位照片啦,數位照片是由許多小點組成的,這些小點叫做「像素」。每個像素都代表照片中的一個小區域。測速照相機能夠計算出車輛在兩張照片中移動多少像素。
迅速捕捉 快門精準
舉例說明:假設相機被設定為每個像素代表現實世界中的1公分,如果車輛在兩張照片之間移動了100個像素,相機就能計算出車輛移動1公尺。知道車輛移動的距離(例如1公尺)和時間(例如1/100秒),就可以計算速度:
速度=1公尺÷(1/100)秒=100公尺/秒
但是一般車速都是用公里/小時(km/h)表示,所以:
100公尺/秒=100×(3600秒/小時)÷(1000公尺/公里)=360公里/小時
這樣,測速照相機就能夠精確測出車輛的速度了!
不過,為什麼要在這麼短的時間內拍兩張照片呢?這是因為我們需要知道這輛車在某一個特定時刻的速度,而不是一段時間的平均速度。即使是速度很快的車輛,在這麼短的時間內移動的距離也不會太大,剛好適合在這樣的時間迅速捕捉畫面。這種技術也讓測速照相機能夠精準測量各種速度的車輛,所以,為了避免收到罰單,開車時可要多留心自己的車速喔!