普通相机拍摄时，快门打开的时间通常在1/60秒到1/200秒之间。如果用它拍子弹穿苹果，画面只会是一团模糊的残影。高速相机的核心秘密之一，就是把曝光时间缩短到微秒甚至纳秒级别。例如，要“冻结”一颗以300米/秒飞行的子弹，若希望画面模糊不超过0.1毫米，曝光时间必须短于0.1毫米÷300米/秒，即约0.33微秒——也就是三百万分之一秒。这需要短的闪光脉冲或电子快门来实现，否则传感器收集到的光量会少得可怜。
帧率决定了每秒钟记录多少张画面。普通视频是24到60帧/秒，而高速相机可以做到每秒数千、数万甚至上亿帧。要拍下子弹穿苹果的完整过程，假设子弹穿过苹果用时0.5毫秒，若想得到100张不同阶段的画面，帧率就需要达到100÷0.0005秒=200,000帧/秒。帧率越高，时间被“拉长”得越明显。但高帧率也意味着每帧的曝光时间必须短，否则相邻画面会重叠模糊。因此，曝光时间与帧率是一对相互制约的参数：帧率越高，单帧可用光越少，对光源和传感器灵敏度的要求就越苛刻。
高速相机通常采用两种技术路线：一是机械旋转反射镜相机，利用高速旋转的镜面把不同时刻的光线依次投射到胶片或传感器上，帧率可达百万帧/秒，但记录时间短；二是现代电子高速相机，使用CMOS或CCD传感器，配合超短脉冲LED或激光照明。传感器像素的读出速度、电荷转移效率以及数据带宽，共同决定了帧率的上限。目前实验室级相机可达到每秒10亿帧以上，但分辨率会大幅下降。此外，为了在短曝光下获得足够亮度，往往需要强度高的闪光灯，这本身也可能干扰被摄物体。
高速摄影不仅用于拍摄子弹穿苹果这类视觉奇观，更是流体力学、材料断裂、生物运动等研究的重要工具。例如，观察水滴撞击表面的飞溅形态、分析昆虫翅膀的振动频率、研究爆炸冲击波的传播，都依赖高速相机把不可见的过程变成可测量的数据。近年来，压缩感知和事件相机等新技术正在突破传统帧率限，让科学家能以更低成本捕捉更快的瞬间。
高速相机捕捉子弹穿苹果，本质上是把时间切片、把光量压缩、把物理限推向致。它让我们看到：所谓“瞬间”，其实藏着一整个可被拆解的世界。
