高速摄影机（High-speed camera）是一种用来进行高速摄影的摄影机。相较于一般摄影机每秒拍摄24帧（frame），高速摄影机视机种的不同，每秒至少可拍摄1000帧，最多可达每秒20亿帧。拍摄后再以一般速度（PAL每秒25帧、NTSC每秒29.97帧）播放出来。早期的高速摄影机使用底片摄制，类似拍摄电影的电影摄影机。在CCD、CMOS等技术普及后，则进步为数位化摄制。
高速摄影机通常用于科学研究，例如撞击测试、弹道、生物的移动等。运动员的运动过程，例如棒球投手投球的姿势，有时也运用高速摄影机拍摄而进行研究分析。另外也运用在电视、电影的特效中。
相对于高速摄影，每秒至数分钟、数小时仅拍1帧然后再以正常速度放映出来的摄影称为间隔摄影（Time-lapse photography，又称“慢速摄影”），通常用于植物生态、天气等极慢速移动物体的长时间观察。
高速摄像机就是能够以很高的频率记录一个动态的图像，因为一个动态的图像是需要数个静止的连贯的图片按一定时间速度播放出来的，高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录，但这导致了每张像素不会太高，甚至不会超过一个家用数码照像机的像素水平。它也要有一个惊人的储存器。
宽幅面胶片式高速摄影机具有信息量大、感光度、速度快（万幅以上），还在科研、军事、航空等领域占有一席之地。
一般家庭用摄像机，DV 最多能达到100帧每秒，手机30帧/s，而高速摄像机一般可以每秒1000~10000帧的速度记录，有些军方专用的高速摄像机甚至可达到1百万~1千万帧每秒，但这导致了每张像素不会太高，甚至不会超过一个家用数码照像机的像素水平，试想下 假设一张图片最少是500kb那乘以1千万是多少.而且这还是一秒的.所以一个惊人的储存器也是必不可少的。
在电视上，视频是以每秒30帧的速度播放，适合于人眼观看。多数电视节目和家庭电影都是以相同的速度录制。
如果高速摄像机能够以每秒325,000帧的速度录影 ，那么一秒可可以作为三小时播放。当照相机运作如此快速时，大功率的照明设备是必需的，而且所有摄影成员都还必须使用烤箱手套来操作聚焦透镜。
高速电影摄影机是一种以单位时间内拍摄比正常速度摄影机更多的画面来取得更丰富的瞬间表现力的电影摄影机。普通摄影机每秒钟拍摄24格画面，以相同速度播放即可得到类似于真实世界中时空运动的播放效果。而相对地，高速摄影机每秒拍摄的画面格数通常远远大于24格。如果我们假定一台高速摄影机每秒拍摄240格画面，那么当被拍摄的这一秒中的时空运动以正常的电影播放速度观看的话，就可以得到“用十秒时间去经历一秒内发生的事情”的视觉体验。这种技术常常运用于现代电影尤其是动作电影的制作中。如果用这种技术去拍一支针扎破装满水的气球，就可以看到气球瞬间破裂后气球内的水仍然在相当“长”的播放时间内在空中保持为一个美丽的球形，通常极具视觉上的震撼效果。而在电影《黑客帝国》中所使用的著名的“子弹时间”技术，也是用“照相机阵列”来完成高速摄影以表现瞬间的一种技术。
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