Você deve usar a API do Direct Show. Faz parte do Windows SDK e deve funcionar com qualquer placa de captura compatível com o Windows e, claro, funciona com o .net.
Quanto às Cartas de Captura HD, o design Black Magic faz algumas boas.
www.blackmagic-design.com
Aparentemente, a blackmagic fornece seu próprio SDK para seus cartões gratuitamente, mas o Direct Show provavelmente é o caminho a ser percorrido se você estiver desenvolvendo para o Windows.