Ember S5K高速摄影案例——户外拍摄啤酒瓶掉落碎裂全过程

 

一、拍摄设备与环境

 

01 拍摄设备

 

· 高速相机：Freefly Ember S5K

· 供电设备：50Wh / 8A（Max）V型电池

· 支撑设备：便携式三脚架

· 镜头：18–200mm 中长焦镜头

· 控制终端：iPhone13及更新机型（无线控制）

 

Ember S5K采用 紧凑轻量化设计（约0.8 kg），支持电池供电与无线控制，使高速摄影系统能够在户外环境中快速部署。

 

02 拍摄环境

 

· 拍摄场地：户外平整水泥地面

· 光线条件：自然光

本次实验在自然光条件下进行，通过高速摄影记录啤酒瓶自由落体并撞击地面后的完整碎裂过程。

 

二、拍摄目的

 

本次实验以啤酒瓶自由落体撞击地面碎裂为测试对象，重点验证新一代便携式高速摄影系统在实际应用场景中的表现，并探讨高速影像技术从实验室走向真实环境记录的可行性。主要验证以下几个方面：

 

01  高速摄影从实验室走向户外的可行性

 

传统高速摄影系统（如Phantom Flex 4K）通常需要外接高速存储系统、专用供电设备、专业操作电脑，设备部署复杂，通常应用于实验室或工业测试环境。

 

Ember S5K采用轻量化一体化设计，支持电池供电与无线控制，使高速影像系统可以在户外环境快速部署并由单人完成操作。

 

通过本次户外实验，可以验证在保持高分辨率高速成像能力的同时，高速影像设备是否能够更灵活地应用于真实环境数据采集。

 

02  连续录制模式与传统缓存触发机制对比

 

传统高速相机多采用高速缓存触发模式，通常适用于时间可预测的实验事件，例如材料冲击实验、工程碰撞测试、爆破实验，然而在许多真实场景中，事件发生的时间并不完全可预测，例如物体落地瞬间、碎片飞散过程、破裂瞬间的应力释放。

 

Ember S5K支持高分辨率高速连续录制模式，在4096×2304@765fps条件下可持续记录长时间视频，从而完整捕捉动态事件全过程。这一能力使其更适合用于真实环境中的动态数据采集。

 

03 高分辨率与实际记录效率的平衡

 

传统高速摄影系统通常追求极限帧率，但在实际应用中，还需要同时考虑图像分辨率、连续记录时间、设备机动性。

参数对比示例：

 

Phantom Flex 4K

· 4096×2160@1000 fps

· 单次录制时长约5–10秒

 

Ember S5K

· 4096×2304@765fps

· 4096×1728@1011fps

· 连续录制时间最长可达约36分钟

 

通过本次瞬态碎裂实验，可以更直观地评估分辨率、帧率与记录时长之间的实际应用价值。

 

04  面向工程测试与视觉研究的高速影像能力

 

啤酒瓶碎裂过程涉及多个瞬态物理现象，包括裂纹扩展、玻璃碎片飞散、冲击瞬间能量释放，高速影像能够清晰记录这些快速变化过程。

本实验同时验证Ember S5K在无线控制与轻量化架构下的系统集成能力，其紧凑结构使其更容易应用于：

 

· 工程冲击测试

· 结构破坏分析

· 计算机视觉数据采集

· 自动化实验平台

三、参数对比

 

对比维度	Ember S5K	Phantom Flex 4K
系统定位	移动式高速采集平台	实验室级高速摄影
分辨率	4096×2304 4096×1728	4096×2160
帧率	765fp 1011fps	1000fps
录制方式	连续录制	高速缓存
单次录制时间	≤36分钟	5–10秒
部署方式	单人无电脑部署	多人需电脑部署
机动性	手持/移动/固定	固定机位
无线控制	支持	有线
系统集成	易集成	集成复杂
典型应用	工程研究/AI视觉数据	实验室测试
机身重量	0.8kg	6.3kg

 

四、拍摄流程

 

01 在户外平整地面选择拍摄位置，固定三脚架并调整相机角度，使啤酒瓶掉落区域位于画面中心。

 

02 通过手机App无线连接Ember S5K，完成拍摄参数设置。

    主要拍摄参数：

   · 分辨率/帧率：4096×2304@765fps

   · ISO：400

   · 曝光时间：1/798s

   整个系统无需外接电脑即可完成参数设置与拍摄控制。

 

五、画面效果呈现

 

在765fps高速拍摄条件下，啤酒瓶撞击地面的瞬间被完整记录，呈现出肉眼难以观察的细节：

 

· 瓶体与地面接触瞬间发生形变

· 裂纹从冲击点迅速向瓶身扩展

· 玻璃碎片以不同速度向外飞散

· 部分碎片在空中产生二次碰撞

 

高速影像清晰记录了玻璃破裂、碎片分离以及飞散轨迹的完整过程，画面细节清晰、无明显拖影。

 

 

六、结论

 

通过本次高速拍摄实验可以看到，高速影像系统正在从传统的 “瞬时触发记录设备” 向 “连续动态数据采集平台” 转变。

与传统实验室型高速摄影系统相比，Ember S5K 展现出新的技术发展方向：

 

01  从固定设备到移动式高速影像平台

 

Ember S5K仅0.8kg的轻量化设计，使高速摄影设备能够像普通摄影设备一样快速部署，使高速影像记录可以进入更多真实环境场景。

 

02  从短时触发记录到完整过程采集

 

连续录制模式显著降低了对触发时机的依赖，使突发事件记录更加可靠，而传统缓存式高速相机通常只能记录短时间窗口。

 

03  更适合工程研究与AI视觉数据采集

 

4096×2304@765fps的高分辨率高速影像结合长时间连续记录能力，使其能够持续生成高质量动态数据，为计算机视觉研究、行为分析、工程冲击测试，提供稳定的数据来源。

 

04  更容易集成至自动化研究系统

 

无线控制与紧凑结构，使Ember S5K更容易集成至自动化实验平台、机器人系统、多传感器研究设备，体现了高速影像设备平台化发展的趋势。

 

如果说Phantom系列定义了高速摄影的实验室时代，那么Ember S5K正在推动高速影像进入更加灵活的现场数据采集时代。凭借5K级高分辨率、高帧率连续录制、无线控制以及轻量化设计，Ember S5K为工程研究、计算机视觉以及真实环境动态记录提供了一种更加高效、灵活的高速影像解决方案。

 

Ember S5K应用场景模块：

 

· 材料冲击与破裂分析

· 工程结构测试

· AI视觉训练数据采集

· 机器人视觉研究

· 体育运动分析

· 工业故障分析