高速攝像機可以在極短的時(shí)間內完成對高速目標的快速多次采樣。 當它以固定的速度投射時(shí)，所記錄的目標的變化過(guò)程清晰而緩慢地呈現在我們的眼前。 高速攝像技術(shù)具有實(shí)時(shí)目標捕捉、快速圖像記錄、即時(shí)回放、圖像直觀(guān)清晰等突出優(yōu)勢。
高速運動(dòng)目標被自然光或人工輔助照明照射產(chǎn)生反射光，或運動(dòng)目標本身發(fā)光，這些光的一部分通過(guò)高速成像系統的成像物鏡。
經(jīng)物鏡成像后落在光電成像器件的成像面上，由驅動(dòng)電路控制的光電器件會(huì )對成像面上的目標圖像做出快速響應，即根據分布 目標圖像的光能在圖像傳感面上，每個(gè)采樣點(diǎn)，即像素點(diǎn)，產(chǎn)生響應大小的電荷包，完成圖像的光電轉換。 帶有圖像信息的單個(gè)電荷包被快速傳輸到讀出寄存器中。
讀出的信號經(jīng)過(guò)信號處理后傳送到計算機，計算機讀出、顯示和解釋圖像，并輸出結果。 因此，一套完整的高速成像系統由光學(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)應用。 高速攝像機可以捕捉肉眼無(wú)法清晰看到的圖像和運動(dòng)過(guò)程。 流體力學(xué)中湍流、流體速度、流場(chǎng)、氣泡、沸騰、兩相流等運動(dòng)規律的觀(guān)察和分析，是高速攝像機參與不可少的。 比如多頭高速攝像機捕捉到的石頭入水瞬間的細節。 使用高速攝像機圖像，研究人員能夠了解作用在水下石頭上的力，并通過(guò)流體動(dòng)力學(xué)分析為什么石頭連續多次漂浮在水面上。
