Фотометрические характеристики объектов съемки.

Фотометрия— раздел оптики, занимающийся измерением световых величин: освещенности, силы света, светового потока, яркости и др.Фотометрический характеристики объекта съемки: контраст, интервал яркости, интервал освещенности.

Контраст. При равномерно-рассеянном свете интервал яркостей объекта зависит от соотношения отражающей способности его деталей. Ех, если лицо человека отражает 30% падающего на него света, а темный костюм 3%, контраст (интервал яркостей) такого объекта = 30:3 или 10:1. Если объект съемки освещают не только рассеянным светом, но и направленным, образующим тени, интервал яркостей объекта будет определяться не только отражающей способностью его деталей, но и контрастом освещения (отношением интенсивности рисующего и заполняющего света к интенсивности только одного заполняющего света)

В каждом объекте всегда есть самые темные и самые светлые его места - наименее и наиболее яркие. Интервал яркости- логарифм отношения наибольшей яркости в объекте к наименьшей.Этот показатель важен, так как характеризует общий контраст объекта съемки. Иногда интервал яркости выражают не в логарифмическом виде, а прямым отношением яркости В, и В2, приравнивая наименьшую из них к единице.

Некоторые значения интервалов яркостей.

В любом реальном объекте кроме участков с мах и min яркостями имеется еще множество промежуточных. Деталь яркости - любая пара граничащих участков или элементов различной яркости, смежные участки могут сильно или незначительно отличаться по яркости др от др. Порог различимости - величина самой небольшой однотонной детали яркости, еще различимой человеческим глазом. Величина непостоянная, зависит от многих причин. Чем ниже порог различимости, тем меньшие детали яркости способен различать глаз.

Оптическое изображение, построенное съемочным объективом в плоскости пленки, правильнее характеризовать уровнями его освещенности, определяющими условия экспонирования.Общий контраст интервал освещенности оптического изображения всегда меньше контраста самого снимаемого объекта. Детали освещенности в изображении всегда меньше соответствующих им деталей яркости объекта. Потеря контраста в различных частях оптического изображения объекта неодинакова. Наибольшей величины потери контраста достигают в тенях: так, многие детали, видимые в объекте, в изображении могут оказаться ниже порога различимости.

Очевидно, что если в снимаемом объекте большую площадь занимают ярко освещенные участки, то увеличивается общий световой поток, проходящий через объектив, и пропорционально возрастает количество рассеянного света. Следовательно, чем большую площадь в поле зрения объектива и в кадре занимают светлые участки и чем выше их яркость, т.е. чем больше средняя яркость объекта съемки, тем больше возникает рассеянного света и заметнее его влияние на передачу тональной градации объекта в его изображении. Одновременно с этим и контрастность самого объекта съемки играет важную роль.

Оптическое изображение объекта съемки всегда передает детали яркости и интервал яркости объекта в существенно искаженном виде. Интервал яркости снимка всегда значительно меньше интервала яркости объекта и почти никогда не бывает больше 2-2,3 при среднем значении 1,3-1,5. Детали яркости в оптическом изображении также дают искаженную картину деталей яркости объекта, будучи всегда уменьшенными по сравнению с ними. Уменьшение деталей освещенности, небольшое в светах, делается огромным в тенях

22. Цель и способы трансформирования аэрокосмоснимков.

Радиометрическая коррекция результатов дистанционного зондирования.

Измерительная аппаратура природоведческих спутников Земли перед запуском тщательно проверяется и калибруется, кроме того, информация со спутника в течение некоторого времени после его запуска (до нескольких месяцев) проходит верификацию. В результате данные дистанционного зондирования могут быть надежно использованы для решения различных практических задач.

За время функционирования спутников на орбите измерительная аппаратура деградирует под воздействием неблагоприятных факторов космического пространства. Поэтому показания датчиков сканера необходимо подвергать радиометрической коррекции. Рассмотрим ее на примере обработки данных сканера AVH RR спутника NOAA.

Сканер AVHRR имеет по одному каналу видимого и ближнего инфракрасного диапазона (1-й и 2-й каналы), один ИК-канал на 3,5 мкм (3-й) и два канала теплового ИК-диапазона (4-й и 5-й). Предусмотрена бортовая калибровка последних трех каналов. Для этого сканер направляется на космическое пространство (эта точка принимается за Нуль) и в полость абсолютно черного тела, установленного на борту, что дает две точки для коррекции температуры по линейному закону. Корректировочные коэффициенты для 3-5-го каналов включены в файл данных, передаваемых со спутника. 1-й и 2-й каналы калибруются только на Земле перед запуском спутника (соответствующие коэффициенты также включены в файл данных). С течением времени показания 1 -го и 2-го каналов необходимо корректировать. Для этого наблюдаются одни и те же объекты на Земле, текущая интенсивность излучения сравнивается с результатами предыдущих наблюдений. И текущие, и полученные прежде данные подвержены разбросу из-за влияния атмосферы, прозрачность которой постоянно меняется из-за естественной изменчивости природных объектов и других факторов. Корректировочные коэффициенты для 1-го и 2-го каналов определяются путем статистической обработки и ежемесячно обновляются, их можно найти в сети Интернет.