מצלמת מהירות גבוהה שימשה במחקר במשך שנים רבות, חלקן עם יישומים מעשיים מאוד, כגון הקלטת מבחני סימולציית תאונות דרכים.
רק לאחרונה נעשה שימוש בכלי המחקר הללו בתעשיית הבידור. מצלמה במהירות גבוהה יכולה לדגום במהירות וחוזרות מטרות במהירות גבוהה בזמן קצר מאוד.
כאשר השמעה במהירות רגילה, השינויים המתועדים במטרה מוצגים לנו בבירור ובאטיות.
לטכנולוגיית Ultra High Speed Camera יתרונות בולטים כגון לכידת יעדים בזמן אמת, הקלטת תמונה מהירה, השמעה מיידית ותמונות אינטואיטיביות וברורות.
מטרות נעות במהירות גבוהה מוארות באור טבעי או בתאורה מלאכותית, מייצרות אור מוחזר, או שהמטרה הנעה עצמה פולטת אור. חלק מהאור הזה עובר דרך עדשת ההדמיה של מערכת הדמיה במהירות גבוהה.
לאחר שצולם על ידי העדשה, הוא נופל על משטח חיישן התמונה של מכשיר ההדמיה הפוטואלקטרי. המכשיר הפוטואלקטרי, הנשלט על ידי מעגל ההנעה, מגיב במהירות לתמונת המטרה על פני חיישן התמונה.
כלומר, בהתבסס על התפלגות אנרגיית האור של תמונת המטרה על פני חיישן התמונה, נוצרת חבילת מטען בגודל המתאים בכל נקודת דגימה, כלומר פיקסל, המשלימה את ההמרה הפוטואלקטרית של התמונה. כל חבילת מטען הנושאת מידע תמונה מועברת במהירות לפנקס הקריאה.
אות הקריאה, לאחר עיבוד אותות, מועבר למחשב, שם התמונה נקראת, מוצגת ומתפרשת, והתוצאות מופקות.
לכן, מערכת הדמיה מלאה במהירות גבוהה מורכבת מכמה חלקים, כולל הדמיה אופטית, הדמיה פוטו-אלקטרית, העברת אותות, בקרה ואחסון ועיבוד תמונה.
לצילום במהירות גבוהה יש יישומים רחבים בתעשייה; מצלמות מצלמה מהירות במיוחד יכולות ללכוד תמונות ותהליכי תנועה שאינם נראים לעין בלתי מזוינת.
התצפית והניתוח של מערבולות, מהירות נוזל, שדה זרימה, בועות, רתיחה וזרימה דו-פאזית במכניקת נוזלים מסתמכים במידה רבה גם על מצלמה גבוהה.
לדוגמה, צילום במהירות גבוהה יכול ללכוד את הפרטים של אבן הנכנסת למים ברגע. באמצעות תמונות מצלמה מהירות במיוחד, החוקרים יכולים להבין את הכוחות הפועלים על האבן מתחת למים, ובאמצעות דינמיקה נוזלית, לנתח מדוע האבן יכולה לצוף שוב ושוב על פני המים.
