SSZN SH3 PIV 是什麼？一分鐘掌握核心優勢
規格參考：
| 項目 | 規格 |
|---|---|
| 品牌 | DITECT |
| 型號 | HAS-D71 |
| 解析度 | VGA 640×480 |
| 全解析幀率 | 4000fps |
| 特色 | 高靈敏度 |
| 授權代理 | 東茂儀器科技 04-8857599 |
SSZN SH3 高速攝影機（SH3-103／SH3-105／SH3-108）是深視智能（SSZN）針對 PIV（粒子影像測速）流場量測所推出的入門機型，具備高感光度 CMOS 感測器，能在雙脈衝雷射同步觸發下，以極短的幀間隔（inter-frame time）捕捉示蹤粒子的位移向量，進而計算二維或三維流場速度分佈。與傳統 CCD PIV 相機相比，SH3 系列整合了 SSZN AI 影像分析模組 輔助分析模組，可在拍攝後快速完成粒子配對運算，縮短從實驗到出圖的等待時間，特別適合學術研究室或剛起步建置 PIV 系統的工程團隊。
PIV 流場量測對高速攝影機的關鍵要求
在深入介紹 SSZN SH3 之前，先梳理一下 PIV 實驗對相機的幾個核心要求，這樣才能理解 SH3 系列的設計邏輯。
一、雙曝光／雙幀能力（Double-frame / Dual-exposure）
標準 PIV 需要在極短時間內連拍兩張影像（通常 Δt 在數微秒到數百微秒之間），再透過互相關演算法計算粒子位移。相機必須支援「Frame A + Frame B」模式，且 Frame B 的讀出雜訊要夠低，否則第二張影像的粒子對比度會劣化，導致向量計算失敗。
二、感光度與動態範圍
PIV 實驗的光源通常是 Nd:YAG 或 Nd:YLF 雙脈衝雷射，光片厚度約 1–2 mm，散射光強度有限。相機的 QE（量子效率）與讀出雜訊直接影響粒子影像的信噪比（SNR）。SH3 系列採用科學級 CMOS，在 PIV 常用的 532 nm 波長附近有不錯的 QE 表現。
三、解析度與視野
流場量測區域（FOV）越大，需要的像素數越多；但像素數越多，讀出速度越慢。SH3 系列提供三種感測器規格（103／105／108），分別對應不同像素陣列大小，讓使用者依照量測區域靈活選擇。
四、同步觸發介面
PIV 系統需要相機、雷射與同步控制器（PTU）精確對齊觸發時序。SH3 系列支援 TTL 外部觸發與內建時序控制，可直接對接常見的 PIV 同步控制器，降低整合難度。
五、軟體生態與後處理整合
SSZN AI 影像分析模組 平台除了提供基本的影像回放與匯出，也內建向量場快速預覽功能，研究人員可在現場即時確認向量場品質，不必等到回到辦公室才發現資料有問題。這對縮短實驗迭代週期很有幫助。
SSZN SH3 系列三款型號規格比較
SH3 系列共有三款型號，感測器大小與最高幀率略有差異，以下整理成比較表，方便快速對照：
| 規格項目 | SH3-103 | SH3-105 | SH3-108 |
|---|---|---|---|
| 感測器類型 | 科學級 CMOS | 科學級 CMOS | 科學級 CMOS |
| 像素陣列 | 1024 × 1024 | 1280 × 1024 | 1600 × 1200 |
| 典型全幅幀率 | 最高約 500 fps | 最高約 400 fps | 最高約 300 fps |
| 雙幀間隔（最短 Δt） | 約 200 ns | 約 200 ns | 約 300 ns |
| 動態範圍 | 60 dB+ | 60 dB+ | 60 dB+ |
| 外部觸發 | TTL（BNC） | TTL（BNC） | TTL（BNC） |
| 介面 | GigE / USB3.0 | GigE / USB3.0 | GigE / USB3.0 |
| AI 分析模組 | SSZN AI 影像分析模組 | SSZN AI 影像分析模組 | SSZN AI 影像分析模組 |
| 典型應用 | PIV 入門、管流量測 | PIV 流場、風洞實驗 | PIV 大視野、水槽流場 |
※ 上述規格為典型參考值，實際以原廠最新規格書為準。詳細資料依機型規格表科技（04-8857599）。
SSZN SH3 在 PIV 實驗的實際操作重點
光看規格表往往不夠，以下分享幾個在 PIV 實驗現場比較容易碰到的操作細節。
觸發時序設定
使用 SH3 進行 PIV 時，建議先確認同步控制器（PTU）輸出的 Q-switch 觸發脈衝寬度。SH3 系列對 TTL 上升緣觸發敏感，如果脈衝寬度過窄（低於 10 ns），部分控制器可能無法可靠觸發。實際測試時，可先用示波器確認訊號後，再進行相機同步調整。
Δt 的選擇策略
Δt 太短，粒子位移量太小（低於 1 pixel），向量計算誤差大；Δt 太長，粒子跑出查詢窗格（interrogation window），造成向量空缺。一般建議讓粒子位移落在 interrogation window 邊長的 1/4 左右，例如 32×32 pixel 的窗格，目標位移約 8 pixel。SH3-103 最短 Δt 約 200 ns，對於流速在 10–50 m/s 的氣流已綽綽有餘。
鏡頭選擇
SH3 系列採用標準 C-mount 或 F-mount 接環（依型號），PIV 場合建議選用低畸變定焦鏡，避免影像邊緣粒子位移計算出現系統性誤差。若量測區域較小（如管內流場），可搭配微距鏡頭放大視野。
粒子播撒注意事項
氣流 PIV 常用 DEHS（癸二酸二乙己酯）或橄欖油霧化粒子，直徑約 1–2 μm；水流 PIV 常用中空玻璃微珠，直徑 10–20 μm。粒子影像直徑建議落在 2–4 pixel，若太小容易出現「鋒點效應（peak-locking）」，影響速度統計精度。SH3 搭配 SSZN AI 影像分析模組 的自動峰值鎖定偵測功能，可在後處理階段及早發現這類問題。
資料傳輸與儲存
SH3 系列支援 GigE 與 USB3.0 雙介面，GigE 適合長距離佈線（可搭配 PoE 交換器延伸至 100 m），USB3.0 則適合桌上型快速傳輸。進行長序列 PIV 量測（如湍流統計，需要數千對影像）時，建議搭配 SSD RAID 陣列確保寫入速度不拖累拍攝節奏。
SSZN SH3 與其他 SSZN 機型的選購建議
如果已經初步確定要採用 SSZN 品牌，那麼 SH3 系列並非唯一選項。以下簡單說明什麼情況下應該考慮升級到 SH6 系列或其他機型。
繼續選 SH3 的情況
預算有限、量測流速在中低速範圍（氣流 <100 m/s、水流 <10 m/s），且解析度需求在 1 Megapixel 以內，SH3 是性價比最高的選擇。對於大學研究室、初次建置 PIV 系統的單位，SH3 可以讓團隊先熟悉整個 PIV 工作流程，而不必在設備上投入過大資源。
考慮升級 SH6 的情況
SH6 系列（SH6-401／SH6-402／SH6-404／SH6-501／SH6-502／SH6-503s／SH6-504／SH6-505／SSZN SH6-501／SH6-2101）提供更高的解析度與幀率組合，適合高速氣動（超音速風洞）、燃燒流場或需要大像素陣列做 Stereo PIV（立體 PIV）的場合。若研究計畫規模較大、量測條件較為嚴苛，可直接詢問東茂儀器進行需求評估。
野外或無線場合
若 PIV 實驗場地難以佈線（如戶外水工模型、移動載具），SSZN SSZN AIR-501 無線版高速攝影機是另一個值得考慮的選項，可省去大量佈線工程。
工廠連網監控
若除了 PIV 研究之外，還希望將高速攝影資料整合到生產線即時監控系統，SSZN SHS 系列具備即時傳輸功能，更適合工業 IoT 整合場景。
無論選擇哪款機型，東茂儀器科技（hsc.tw）均可提供到場 DEMO 服務，讓您在正式採購前先在自己的實驗環境進行實機驗證，確認規格符合需求後再決定。
常見問題 FAQ
問：SSZN SH3 PIV 應用中，最短幀間隔（Δt）能達到多少？
答：SH3-103 與 SH3-105 的最短幀間隔約為 200 ns，SH3-108 約為 300 ns。對於一般風洞實驗（流速 20–80 m/s）或水槽流場量測，這個 Δt 範圍已可讓粒子位移落在合理的計算窗格內，滿足大多數學術研究與工程量測需求。
問：SH3 系列是否支援立體 PIV（Stereo PIV）或層析 PIV（Tomographic PIV）？
答：SH3 系列本身的硬體（感測器、觸發介面）具備雙相機同步能力，可以組成 Stereo PIV 系統。但 SSZN AI 影像分析模組 目前的標配後處理模組以 2D PIV 為主，若需要完整的 Stereo 或 Tomo PIV 後處理流程，建議事先與東茂儀器確認軟體授權與整合方式，或搭配第三方 PIV 軟體（如 DaVis 等）使用。
問：東茂儀器是否提供 SSZN SH3 的租借或試拍服務？
答：有的。東茂儀器科技提供設備租借與到場 DEMO 服務，研究人員可以先安排試拍，確認 SH3 在自己的流場環境（雷射、示蹤粒子、同步控制器）下的實際表現，再評估是否採購。詳情請電洽 04-8857599。
問：SH3 系列與 DITECT HAS-D71 相比，PIV 應用上有什麼差異？
答：DITECT HAS-D71 是日本 DITECT 品牌的中高階機型，在高幀率與全局快門穩定性上有其優勢，適合更高流速或要求更嚴格的工業 PIV 場合。SSZN SH3 則定位入門高性價比，並整合 AI 輔助分析功能，對於預算有限的學術單位或初次建置 PIV 系統的團隊是很實際的起點。兩者各有適用場景，建議依量測流速、解析度需求與預算綜合評估。
問：SSZN AI 影像分析模組 分析功能在 PIV 上具體能做什麼？
答：SSZN AI 影像分析模組 在 PIV 後處理上主要提供：自動粒子影像品質評估（SNR 偵測）、快速互相關向量預覽、峰值鎖定（peak-locking）偵測提示，以及向量場異常值過濾建議。這些功能讓研究人員在現場就能初步判斷資料品質，不必等到事後處理才發現問題，有效減少重複實驗的機會。
想進一步了解 SSZN SH3 PIV 應用？
如果您正在規劃 PIV 流場量測系統，或想確認 SSZN SH3 是否符合您的實驗需求，歡迎直接聯繫台灣代理商東茂儀器科技。我們提供到場 DEMO、設備租借與完整技術支援，可依您的雷射系統、量測場域與預算條件，給出最適合的建議方案。
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無論是學術研究、工業流場分析還是航空氣動實驗，東茂儀器都能協助您找到最合適的高速攝影解決方案。
作者：陳聖鑫 Alex Chen
東茂儀器科技有限公司｜業務窗口
10 年高速攝影機產業經驗，代理 AOS Technologies（瑞士）、SinceVision SSZN（中國）、DITECT（日本）、Mega Speed（加拿大）四大品牌，服務台灣半導體、汽車測試、學術研究客戶。