你需要多少 fps，取決於你拍的現象最快速度。核心邏輯很簡單：現象持續時間越短，需要的 fps 越高。估算方式：fps ≈ 10 ÷ 現象持續時間（秒），至少拍到 10 張才能分析。例如衝壓模具閉合時間約 5 ms，需要 10 ÷ 0.005 = 2,000 fps 起跳。不知道持續時間？先估算最快移動速度（m/s），乘以你要的空間解析度（px/m），就是你需要的 fps 下限。以下從速查表開始，對照你的場景找答案。
fps 等級速查表
| fps 範圍 | 可捕捉現象 | 典型應用 | 東茂推薦機型 |
|---|---|---|---|
| 500–1,000 fps | 機構振動、低速衝擊（<2 m/s） | 設備振動分析、馬達轉速、運動生物力學 | AOS S-PRI |
| 1,000–5,000 fps | 高速移動部件（2–20 m/s） | 沖壓製程、包裝機、注塑成型 | AOS Q-PRI、MEGA SPEED MS160K |
| 5,000–20,000 fps | 高衝擊、高頻現象（20–200 m/s） | 半導體打線、電弧焊接、爆炸初期 | AOS Promon U750 |
| 20,000–200,000 fps | 極速現象（200–2,000 m/s） | 子彈彈道、氣囊展開、衝擊波 | DITECT HAS-L2M、MEGA SPEED MS80KF2 |
| 200,000+ fps | 光速現象、等離子體（>2,000 m/s） | 雷射加工、爆炸物、核融合研究 | DITECT HAS-U2 |
15 種應用場景 fps 建議
1. 飛輪 / 馬達轉速分析（500–2,000 fps）
馬達轉速 3,000 RPM 時，每轉約 20 ms，用 1,000 fps 可拍到每轉 20 張。如果要分析振動模態或轉子偏心，建議用 2,000 fps 以上，確保捕捉到最小振幅位移。AOS S-PRI 在 1,080p 下可達 1,000 fps，適合廠內定期設備健檢使用。
2. 沖壓 / 衝壓製程（2,000–10,000 fps）
沖頭接觸料件的衝擊時間通常在 0.5–2 ms，需要 5,000–20,000 fps 才能分析材料流動、裂紋起始點。如果只是確認模具閉合是否對齊，2,000–3,000 fps 已足夠。MEGA SPEED MS160K 在 1,280×1,024 下提供 1,600 fps，可視場景彈性調整。
3. 包裝機 / 瓶蓋旋蓋（1,000–3,000 fps）
瓶蓋旋蓋機轉速通常 600–1,200 RPM，每圈 50–100 ms，用 1,000 fps 可抓到每圈 50–100 張。如果要分析旋蓋扭矩不均的位置，1,500–2,000 fps 搭配精準 trigger 效果更好，可以直接對照機台 encoder 訊號觸發拍攝。
4. 汽車碰撞 / 安全測試（1,000–10,000 fps）
正面碰撞測試（NCAP 56 km/h）中，車頭潰縮歷時約 100 ms，用 1,000 fps 拍 100 張綽綽有餘。但如果要分析座椅、安全帶、B 柱的局部變形細節，需要升到 5,000–10,000 fps。多台機位同步觸發是此應用的必要條件。
5. 氣囊展開（10,000–60,000 fps）
氣囊從觸發到完全展開約 20–30 ms，但展開初期火焰管破裂到氣囊充氣峰值的關鍵階段只有 1–3 ms，需要 30,000 fps 以上才能清楚記錄摺疊布料的展開軌跡。DITECT HAS-L2M 在 512×512 解析度下可達 40,000 fps，符合此應用需求。
6. 爆炸 / 燃燒研究（10,000–100,000 fps）
爆炸衝擊波傳播速度可達 300–2,000 m/s，拍攝火焰前端在 10 cm 視野內的移動，最少需要 50,000 fps，解析度不必高，但曝光時間要極短（微秒級）以凍結火焰。MEGA SPEED MS80KF2 提供高達 200,000 fps 選項，適合此類高速燃燒研究。
7. 子彈 / 彈道（100,000+ fps）
子彈速度 300–1,000 m/s，在 10 cm 視野內停留時間約 0.1–0.3 ms，每張圖片需要間隔 1–3 µs，也就是 300,000–1,000,000 fps。DITECT HAS-U2 可在極高速模式下達到百萬 fps 等級，是彈道研究的主力機型，通常搭配強力閃光燈使用。
8. 半導體打線（5,000–50,000 fps）
金線打線機打線速度約 0.1–0.3 ms 完成一根線，要分析打線形狀、弧度、尾端斷線，需要至少 10,000 fps。打線製程的拍攝空間狹小，需要配合顯微鏡頭和精準的外部 trigger 訊號，AOS Promon U750 的高靈敏度 sensor 在暗場環境下表現穩定。
9. 注射成型（2,000–8,000 fps）
射出成型中，塑料填充模具的時間約 50–500 ms，但關鍵的熔接線形成和澆口凝固時間只有 5–20 ms，需要 3,000–5,000 fps。AOS Q-PRI 搭配透明模具可進行模流可視化研究，用來驗證模流分析軟體的預測是否準確。
10. 運動生物力學（500–1,000 fps）
分析人體跑步步態、棒球揮棒、羽球擊球，500 fps 已足夠捕捉手腕旋轉、腳踝屈曲等動作細節。如果要分析高爾夫揮桿的桿頭速度（可達 40–50 m/s），1,000 fps 較為安全。AOS S-PRI 體積小、電池可攜，適合戶外運動場地使用。
11. 噴霧 / 霧化（10,000–50,000 fps）
燃油噴嘴噴射速度可達 50–200 m/s，液滴直徑 10–100 µm，要分析液滴破碎和霧化過程，需要 20,000–50,000 fps，且曝光時間要壓在 1 µs 以下才能凍結液滴。此類應用通常配合雷射背光（backlight）照明，取得清晰的陰影圖像。
12. 電弧 / 電焊（5,000–20,000 fps）
TIG、MIG 焊接的熔池振盪頻率約 50–200 Hz，用 5,000 fps 可分析熔池形狀和氣泡逸出。電弧本身發光強烈，需要配合窄帶濾鏡（如銅蒸氣雷射波長）才能避免過曝。AOS Promon U750 搭配外部 ND 濾鏡是此應用的常見組合。
13. 紡織品 / 纖維（1,000–3,000 fps）
分析緯紗在梭織機中的飛行軌跡（速度約 10–30 m/s），1,000–2,000 fps 通常足夠。如果要研究紗線斷裂的拉伸過程，2,000–3,000 fps 搭配拉力試驗機的 trigger 訊號，可以精確重現斷點位置。
14. 玻璃破裂（10,000–50,000 fps）
玻璃裂紋擴展速度約 500–2,000 m/s，是典型的高速破壞行為。要拍到裂紋前端的擴展過程，至少需要 20,000 fps，視野越小需要 fps 越高。建議使用衝擊觸發方式（壓電感測器連接 trigger input），確保第一衝擊瞬間就開始記錄。
15. 水波 / 流體（500–5,000 fps）
液體濺射、水柱斷裂、氣泡崩潰（cavitation）的時間尺度差異很大。水柱下落 500 fps 足夠，但氣泡崩潰可能需要 50,000 fps 以上。建議先估算液面移動速度（m/s），乘以解析度需求，再決定 fps。MEGA SPEED MS160K 的高解析度選項適合需要大視野流場的場合。
fps 與解析度的取捨邏輯
高速攝影機的 sensor 有固定的像素讀出頻寬（bandwidth），可以簡單理解為：每秒能讀出的像素總量是固定的。
fps 提高，每張圖片能用的像素就減少，所以解析度必須降低。這是 sensor 的物理限制，不是廠商偷工減料。
實際舉例：AOS Promon U750 在 1,280×1,024 解析度下可達 1,000 fps；如果降到 512×512，fps 可以提高到 4,000 fps 以上。
選擇原則：
- 現象尺寸小（如打線、噴嘴出口）→ 解析度比 fps 重要，搭配鏡頭靠近拍攝
- 現象速度快（如彈道、爆炸）→ fps 比解析度重要，可以裁切到較小視野換高 fps
- 不確定→ 先用全解析度測試觸發時機，確認後再縮小 ROI 換 fps
另外，曝光時間（shutter speed）要比幀間距（1/fps）短，才能凍結動態。高速攝影機通常在 1/10 幀間距內設定曝光，因此配套補光非常重要。
選機建議與諮詢
不同品牌在靈敏度、解析度上限、記憶體容量、鏡頭接環、觸發模式上各有差異，沒有一台機器能通吃所有場景。
東茂代理的 AOS（瑞士）、MEGA SPEED（加拿大）、DITECT（日本）、SSZN（深圳）四個品牌，涵蓋 500 fps 到 200 萬 fps 的完整產品線，各有不同的光學敏感度、機身尺寸和預算定位。
實務上，建議提供以下資訊再進行選型：
- 拍攝對象的估計最大速度（m/s 或 RPM）
- 最小需要觀察的特徵尺寸（mm）
- 拍攝距離和可用空間
- 是否需要攜帶至現場或固定架設
- 預算範圍（設備租賃或採購）
帶著這五個參數聯繫東茂，可以直接跳過試誤環節，拿到最適合的機型建議。
📞 聯絡東茂儀器：service@hsc.tw｜+886-4-8857599
陳聖鑫 Alex Chen
東茂儀器科技有限公司｜業務總監
近 20 年高速攝影機產業經驗，代理 AOS（瑞士）、MEGA SPEED（加拿大）、DITECT（日本）、SSZN（深圳）四大品牌，服務台灣半導體、精密機械、汽車零組件等製造業客戶。專長：高速製程診斷、振動分析、封裝品質驗證。
常見問題 FAQ
Q：手機慢動作 120 fps 跟高速攝影機 1,000 fps 差在哪？
差距不只是 fps 數字。手機 120 fps 的快門速度仍受限於自動曝光，無法像高速攝影機那樣將曝光壓到微秒級。加上手機 sensor 的讀出時間長，在高速移動畫面中會有「果凍效應」。工業高速攝影機採用全局快門（global shutter），每個像素同步曝光，才能真正凍結快速移動的物體。
Q：高速攝影機 fps 越高越好嗎？
不是。fps 越高，需要的補光越強（因為每張曝光時間更短），單張解析度也越低，資料量也更大，分析更耗時。選最低夠用的 fps，保留解析度餘裕，通常能得到更好的影像品質和分析效率。
Q：如果不確定需要幾 fps，怎麼辦？
先用手機或現有設備拍攝，觀察現象是否有明顯拖影。有拖影表示現象速度超過現有 fps 能力。也可以把最快現象的持續時間（ms）告訴東茂工程師，我們可以幫你推算最低需求 fps，並建議適合的機型和鏡頭組合。
Q：AOS 和 MEGA SPEED 有什麼差別？
AOS 是瑞士品牌，強調高解析度和低噪點，S-PRI 和 Q-PRI 系列適合製程分析和研究用途，介面友善、軟體整合完整。MEGA SPEED 是加拿大品牌，MS160K 和 MS80KF2 系列在極高 fps 段有較強的競爭力，且機身耐用，適合惡劣環境。兩個品牌各有優勢，實際選型取決於場景需求和預算。
Q：高速攝影機需要另外買 flash 補光嗎？
幾乎一定需要。高速拍攝的每張曝光時間可能只有幾十微秒，環境光完全不夠。常見補光方案包括 LED 連續光（適合中等 fps）、金屬鹵素燈（亮度高但發熱）、雷射背光（適合透明樣品）。補光方案的選擇會影響整體系統成本，建議在選機同時一起評估。