什么是沃辛顿射流,是如何形成的?

所谓“沃辛顿射流” 就是指水滴从空中坠入水面时,在水面弹起的锥状水柱。由于其形成的时间极短,只有采用高速摄影才能捕捉到。

沃辛顿射流的成因

在水滴坠入水中的瞬间,水面下其实发生了一系列复杂的动力学过程:

  • 开孔与空腔: 水滴撞击水面时,由于动能巨大,会把水面向下压,形成一个碗状的空腔(Cavity)。
Apr.25,2010, Fujifilm Finepix HS11
  • 流体回填: 随着空腔达到最大深度,周围的水压会迅速将这个空腔填平。
  • 能量汇聚: 当四周的水流向中心汇聚并碰撞时,动能无处排解,只能顺着唯一的开放方向——向上——猛烈喷发,从而形成了照片中看到的这种细长水柱。

细节特征

Apr.25,2010, Fujifilm Finepix HS11

顶端的小球: 照片中水柱顶端的那个小水滴,是表面张力作用的结果。当射流上升到一定高度,末端的液滴由于不稳定,会脱离主水柱,形成一颗独立的珍珠。

反弹效果: 这种射流的高度有时甚至能超过水滴最初跌落的高度,看起来就像是水面在“反击”。

现在,随便拿一台不太差的相机,都能拍出不错的高速连拍效果,也就能抓拍到沃辛顿射流。但在16年前,对很多相机,尤其是小型相机来说,这还是个很难完成的任务。

Apr.25,2010, Fujifilm Finepix HS11

那年4月,富士在中国市场推出一款怪兽级的小型数码相机 —— Finepix HS11(在某些西方国家它就叫Finepix HS10,两者硬件没有区别),在上市前一周,我收到了他们寄来的一台样机。

那是一台性能有点特别的小型相机,做到了30倍的光学变焦:其镜头视角相当于35mm相机的 24-720mm镜头 ,将“一镜走天下”推到了变态的高度。

在这台相机上,富士首次使用了背照式 CMOS (BSI-CMOS) ,在当时号称有非常惊人的连拍能力,全像素下 10fps,并首次具有了高速视频录制功能,号称可以录制 1000fps 的超慢动作,虽然分辨率很低。

Apr.25,2010, Fujifilm Finepix HS11

为了验证其高速连拍性能到底如何,我尝试用它拍摄沃辛顿射流——Worthington Jet。的确表现还不错,虽然画质不太如人意,但起码用它拍到了。


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针眼儿看世界 ——数码针孔摄影探索实践

那年今日 —— 讲述照片背后的故事

忧天杂谈

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编辑于 2026-04-26 · 著作权归作者所有
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