Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Кривизна поля изобр а ж е н и я проявляется в том, что изображение строится, строго говоря, не в фокальной плоскости, а на

Некоторой искривленной фокальной поверхности сложной формы. Степень кривизны этой поверхности определяется конструктивными особенностями объектива.

Дисторсия является следствием нарушения подобия (ортоско-пии) построенного объективом изображения объекта, расположенного в плоскости, перпендикулярной к главной оптической оси. Эти нарушения приводят к смещению точек изображения как в радиальном направлении (радиальная дисторсия), так и перпендикулярно к нему (гангенциальная дисторсия). Лучшие современные объективы имеют дисторсию порядка 2 мкм.

Все виды аберраций, кроме дисторсии, ухудшают разрешающую способность объектива, и их стремятся уменьшить или свести к минимуму путем подбора линз. Такие объективы, к которым относятся и аэрофотосъемочные, называют анастигматами.

К объективам, применяемым для аэрофотосъемки, предъявляется ряд требований специального характера. К ним относится высокая разрешающая способность, достаточные углы зрения и изображения, высокая точность в части подобия изображений объектам местности (ор-тоскопия), минимальная дисторсия и все виды аберраций, достаточная светосила и постоянство показателей при колебании температуры окружающей среды от -50° до +60°.

Четкой классификации объективов, основанной на каком-либо признаке, не существует. Однако известны характерные группы объективов, различающиеся некоторыми параметрами и имеющие определенную область применений (табл. 1.1).

Таблица 1.1

Наименование объектива	2р (градусы)	/(мм)
Узкоугольный	менее 45°	более 350
Нормалыюугольный	45°... 75°	350... 180
Широкоугольный	75°... 120°	180... 100
Сверхширокоугольный	более 120°	36...90

Сверхширокоугольные объективы удобны для обзорных съемок и пригодны для высокоточного изображения рельефа местности, широкоугольные и иормалыюугольиые объективы - при контурных съем-КНХ, а узкоугольные - при съемках с больших высот.

Светочувствительные слои и их основные показатели

Фотопластинки, фотопленки и фотобумаги прлучают в результате нанесения на соответствующую подложку (стекло, целлулоид или бумагу) фотографической светочувствительной эмульсии, представляющей собой водный раствор желатина. Желатин несет в себе во взвешенном состоянии чувствительные к свету зерна галоидных солей серебра - бромистого, хлористого или йодистого.

Светочувствительные слои характеризуются зернистостью и связанной с ней разрешающей способностью, цветопередачей и др.

Зернистость. Фотографическое изображение, кажущееся невооруженному глазу непрерывным, на самом деле состоит из массы отдельных точек - светочувствительных зерен, число которых на 1 мм поверхности колеблется от 0,5 до 5 млн. и более, а размер - от 0,1 до 8 мкм, иногда достигая 35 мкм. По этой причине с увеличением фотоизображения снижается его резкость.

Разрешающая способность фотографической эмульсии определяется максимальным числом линий, раздельно изображаемых на протяжении одного миллиметра плоскости изображения. Она выражается числом линий на миллиметр или расстоянием между этими линиями в мкм, и зависит от размера светочувствительных зерен. Считают, что разрешающая способность фотоэмульсии R_b связана с размером зерен 5 (в мм) зависимостью

R₃ = 0,258 - 0,335

И для современных аэропленок составляет около 400 линий на 1 мм.

Суммарная разрешающая способность изображения \/R связана с разрешающей способностью объектива \/R₀q и фотоэмульсии \/R₃ приближенной зависимостью

Контрастность - способность фотографической эмульсии передавать различие яркостей объекта или отдельных его участков через различие получаемых яркостей изображения.

Чем больше коэффициент контрастности у, тем более подчеркнуто передаются различия в яркостях объектов и их элементов; чем меньше этот коэффициент, тем менее заметно изменение их яркостей. Оптимальными для аэрофотосъемки являются высококонтрастные эмуль-

сии (у = 1,5-2,4), передающие даже незначительные изменения яркостей объектов местности.

Цветопередача (цветовая чувствительность) фотоэмульсии обусловлена избирательным поглощением цветовых* излучений. Известно, что галоидные соли серебра обладают естественной чувствительностью к луч^м фиолетовой части спектра. По мере перехода к другим лучам их чувствительность снижается и полностью исчезает в зеленой части спектра. В то же время глаз человека обладает повышенной чувствительностью к желто-зеленой части спектра (рис. 1.5).

"iTHi:! N

U-HJ i

Mil

! 1

Эмульсия -

1П1

! | | 1

Г '^J

it»-,

Li 1 i

с—

'-^— '

: i

¹ 1 ^r\

1 1

\У\\

i \

[SJ

360'

(00! 4401

<*> ■ i *!§

'2 s си

'3 Г

^l3. «5

Желтый Оранжевый Красный

-I*

Рис. 1.5. Спектральная чувствительность глаза и несенсибилизированной фотоэмульсии

По этой причине фотографическое изображение многоцветного объекта на обыкновенной фотоэмульсии по сравнению со зрительным впечатлением дает совершенно иное представление об относительных яркостях, часть которых не изображается вообще.

Так, объекты красного, желтого и зеленого цветов одинаковой интенсивности и окраски на обыкновенной эмульсии изобразятся одинаково темными или черными, хотя для глаза они представляются совершенно различными по яркости и достаточно светлыми. Наоборот, темно-синий цвет, воспринимаемый глазом близко к черному, на фотографии изображается светло-серым.

Для исключения этого несоответствия выполняют оптическую сенсибилизацию фотоэмульсии путем введения в нее тех или иных добавок (красителей), меняющих ее спектральную чувствительность путем поглощения лучистой энергии в соответствующих частях спектра и передачи ее микрокристаллам галоидного серебра.' В зависимости от наличия добавок и характера их действия различают фотоэмульсии: песенсибилизированную (с естественной цветочувствительностью, рис. 1.5); ортохроматическую и изоортохроматическую (с расширенной цветочувствительностью до желтой и зеленой частей спектра); изохроматическую и изопапхроматическую (с цветочувстви-

тслыюстыо ко всем лучам спектра); инфрахроматическую (с естественной цветочувствительностью в сине-фиолетовой, дополнительной в инфракрасной частях спектра и полным отсутствием цветочувствительности в диапазоне от оранжево-красной до зеленой частей спектра).

В практике аэрофотосъемочных работ применяют и другие фотографические эмульсии - цветную, спекгрозональную и пр.

Аэрофотоаппарат

Основным средством, позволяющим получить аэрофотоснимки, является аэрофотоаппарат (АФА) - сложный высокоточный оптико-механический и электронный прибор. АФА не имеет приспособлений для наводки на резкость, поскольку высота фотографирования всегда больше гиперфокального расстояния (1.6).

Типы и конструкции современных АФА различны, но все они в своей основе имеют единую принципиальную схему, а основными их узлами является корпус, конус, кассета и командный прибор (рис. 1.6). Корпус АФА (1) служит для размещения механизмов, обеспечивающих работу всех частей фотокамеры - счетчика кадров, часов, уровня, числового индекса фокусного расстояния и др. В верхней части корпуса размещена прикладная рамка, плоскость которой совпадает с главной фокальной плоскостью объектива.

Конус АФА (2) крепится к нижней части корпуса и содержит оптическую систему, в которую входит объектив, светофильтры, компенсатор сдвига изображения и др.

Рис. 1.6. Принципиальная схема аэрофотоаппарата

- Кассета (3) служит для размещения фотопленки и приведения ее светочувствительного слоя при экспонировании в соприкосновение с плоскостью прикладной рамки. В промежутке между экспозициями фотопленка перематывается с подающей катушки на принимающую. Перематываемый участок пленки соответствует формату кадра с учетом промежутка между кадрами. Выравнивание пленки в плоскость выполняется механическим прижимом к плоскому стеклу или путем откачивания воздуха из промежутка между пленкой и прикладной рамкой.

Командный прибор (4) предназначен для дистанционного управления всеми механизмами аэрофотоаппарата - измерения времени между экспозициями и их продолжительности, подачи команд на срабатывание затвора АФА, перемотки фотопленки, отсос воздуха между фотопленкой и прикладной рамкой и т. п. В современных аэрофотоаппаратах командный прибор управляет одновременно двумя -тремя съемочными камерами.

Лэрофотоустановка (5) служит для крепления аэрофотоаппарата на борту носителя, ориентирования его в пространстве и предохранения от толчков и вибрации.

В плоскости прикладной рамки размещены четыре механические координатные метки (рис. 1.7), изображающиеся на каждом снимке. Прямые, соединяющие противоположные метки, должны быть взаимно перпендикулярны, а точка их пересечения о - совпадать с главной точкой снимка о'.

Современные АФА имеют в плоскости прикладной рамки 4-8 оптических координатных меток, размещенных по углам кадра, или равномерно распределенную по полю сетку крестов с шагом 1-2 см. Причем оптические координатные метки имеют специальные признаки (рис. 1.8), что допускает автоматическое определение их номеров и распознавание точки, к которой отнесены координаты.

Рис. 1.7. Прикладная Рис. 1.8. Первая рамка аэрокамеры оптическая метка

Параметры аэрофотоаппарата (фокусное расстояние f и координаты главной точки о', расстояния между механическими метками, координаты оптических меток или крестов) определяют по результатам его калибровки при строго определенном положении, одновременно с величинами остаточной дисторсии. Применяемый для этого метод основан на измерении с помощью оптической скамьи углов, составленных главной оптической осью с входящим (и⁰), выходящим (и) лучом и соответствующей обработке результатов. Координаты точки о пересечения линий, соединяющих противоположные координатные метки прикладной рамки (рис. 1.7), определяют исходя из условия симметричности фотограмметрической дисторсии.

Точки определения фотограмметрической дисторсии выбирают так, чтобы они совпадали либо с узлами регулярной сетки квадратов с шагом через 1 см, либо по четырем - восьми диагоналям с шагом через 1 см но осям абсцисс и ординат.

В некоторых случаях для учета дисторсии в произвольной точке изображения применяется полиномы того или иного вида, например, следующего

Ar = k/' л k₂r* + V⁶. 0-9)

где \ - коэффициенты, определяемые методом наименьших квадратов по значениям фотограмметрической дисторсии в точках калибровки; г - удаление точки от центра снимка.

Современные аэрофотоаппараты имеют формат кадра 18x18, 23x23 или 30x30 см и оснащены специальными устройствами, обеспечивающими: аэрофотосъемку с заданным перекрытием; впечатывание в кадр сенситометрического клина и навигационных данных; автоматическое регулирование экспозиции; измерение контрастности изображения и компенсацию его сдвига; смену светофильтров; индикацию снимаемого ландшафта на мониторе и т. п.

Основные технические характеристики некоторых современных аэрофотоаппаратов приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Тип АФЛ	Фокусное	Разрешающая	Остаточная
расстояние, мм	способность линий/мм	дисторсия,мкм
АФАТЭС-ЮМ(РФ)
АФЛ ТЭ-50 (РФ)
АТ-204(РБ)	150,300	50-100
RC Wild/Leica
RC Wild/Leica

В конце XX в. начали появляться цифровые съемочные системы, основанные на использовании приборов с постоянной зарядовой связью в виде матриц или линеек, помещаемых в плоскости прикладной рамки.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 8 9 10 Следующая ⇒

Воспользуйтесь поиском по сайту: