Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ
Transkript
Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ
FOTOGRAMETRİ I Fotogrametrik Temeller Yrd. Doç. Dr. Saygın ABDİKAN Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ JDF329 Fotogrametri I Ders Notu 2015-2016 Öğretim Yılı Güz Dönemi İÇERİK Tarihçe Elektromanyetik Enerji Elektromanyetik Spektrum Tanımlar – Fotoğraf / Görüntü Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Emülsiyonlar (Siyah-Beyaz, Renkli ve Yapay Fotoğraf) Analog Hava Kamera ve Fotoğrafları Sayısal Hava Kamera ve Fotoğrafları Fotoğraf ile İlgili Kavramlar Bu sunumda çoğunlukla, ‘Fotogrametrinin Temelleri Ders Notları, Doç. Dr. Naci YASTIKLI, YTÜ, 2010’ kaynağından yararlanılmıştır. 2 Karanlık oda (Camera Obscura): M.Ö. 5 yüzyılda Çinli filozof Mo Ti karanlık bir odada bir yüzündeki küçük bir delikten geçen ışınların ters bir görüntü oluşturduğunu ilk ifade eden kişidir. Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 3 TARİHÇE 15. yy. Leonardo da Vinci bir parça kağıt üzerine keskin bir görüntüyü odaklamak için karanlık odayı ilk kullananlardan biridir. Optik izdüşüm düşüncesini ve merceklerin tıraşlanması mekanizmalarını geliştirmiştir. Camera Obscura 4 TARİHÇE Camera Obscura (www.representart.com) 5 TARİHÇE 1727’de bir Alman kimyager Schulze gümüş nitratın güneş ışınlarına karşı duyarlı olduğunu farketmiştir. 19. yüzyıldan itibaren Fransa, İngiltere ve Almanya’da görüntü kaydı ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmıştır. Fransa’da Arago, Niepce ve Daguerre tarafından önemli çalışmalar yapılmıştır: 1822’de Niepce, ışığa karşı duyarlı madde olarak asfalt kullanmış ve bu yönteme heliografik işlem adını vermiştir. 6 İlk Fotoğraf Joseph Nicephore Niépce (1827) ‘heliographs’ 8 saatlik bir pozlama süresi sonunda bilinen ilk görüntü: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:View_from_the_Window_at_Le_Gras,_Joseph_ Nic%C3%A9phore_Ni%C3%A9pce,_uncompressed_UMN_source.png 1829’da Niépce ile Louis Daguerre tarafından “Daguerretype” Gümüş nitratla ışığa duyarlı hale getirilen bakır levhaların, camera obscura içinde 10 ila 20 dakika pozlanarak, cıva buharına tabi tutulup geliştirilmesiyle fotoğrafik görüntü elde etme yöntemidir. https://tr.wikipedia.org/wiki/Dagerreyotipi Fotoğraf kelimesi John Hershel tarafından 1839 yılında kullanılmıştır. Fotoğrafçılığın kullanışlı ve pratik hale getirilişi 1871’den sonra, Maddox’un kuru emülsiyonu bulması ile olmuştur. Gümüş tuzları jelatin içinde eritiliyor ve bu cama sürülüyor, sonra da kurutuluyordu. Bu ilaçlı camlar karanlık bir yerde saklanıyor, gerektiğinde kullanılıyordu. Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 9 TARİHÇE Fotoğraf, Eski Yunanca’da ‘ışık (gök cisimlerinin)’, ‘aydınlık’ ve ‘çizmek’, ‘kazımak’, ‘resim yapmak’, ‘yazmak’ kelimeleri birleştirilerek türetilmiş bir isimdir. Kelime anlamı, ışık yardımı ile iz bırakmaktır. Renkli fotoğraf düşüncesi de 1855’e uzanır. Bu tarihte fizikçi Maxvell renkli fotoğrafçılığı pratik olarak tanımlamıştır. Sayısal fotoğraf düşüncesi ise oldukça gerilere gitmekle birlikte, pratikte bilgisayar teknolojisinin gelişmesi ile birlikte gelişmiştir. Gelişmeyi hızlandıran diğer bir teknoloji alanı da Uzaktan Algılama teknolojisidir. 10 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji (ışınım), c ışık hızı (3 x 10^8 m/saniye) ile harmonik dalgalar halinde hareket eden bütün enerji şekillerini kapsar. Harmoniklik, dalgaların eşit ve periyodik bir şekilde olduklarını ifade eder. Görünen ışık, elektromanyetik enerji şekillerinden ancak bir tanesidir. Radyo dalgaları, ısı, mor ötesi ve X-ışınları diğer şekilleridir. 11 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji, atmosfer, su ve başka ortamlardan değişik oranlarda geçebildikleri gibi, uzay boşluğundan da geçebilen tek enerji türüdür. Bu nedenle fotogrametri, uzaktan algılama vb. teknolojilerde, enerji kaynağı olarak elektromanyetik dalgalar kullanılmaktadır. Fotogrametrik alım Ikonos 12 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji iki bileşenden oluşmaktadır: Elektrik alan (E) ve Manyetik alan (M). Elektromanyetik enerjinin belirli özellikleri vardır. Tüm elektromanyetik enerji ışık hızında (c = 3 * 10^8 m/saniye), hareket etmektedir ve hem tanecik hem de dalga modeli ile açıklanmaktadır. Genlik Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 13 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerjinin hareketi; hız, dalga boyu ve frekans cinsinden ifade edilebilir: Hız (c), dalga boyu (λ), ve frekans (f) olmak üzere, ilişki λ = c/f eşitliği ile ifade edilmektedir. Bir dalga hareketinin iki tepe noktası arasındaki uzaklığına dalga boyu (λ) ve birim zamanda bir noktadan geçen tepe noktası sayısına ise o dalganın frekansı (f) denir. Dalga hareketi için c = f . λ bağıntısı geçerlidir (c=3*10^8 m/saniye). Dalga boyu ile frekans ters orantılıdır. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 14 Yaşayan, A. 2011 Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 15 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji; katı, sıvı veya gaz halindeki cisimlerle temas ettiğinde; şiddet, doğrultu, dalga uzunluğu, polarizasyon ve faz vb. bakımlardan birçok değişikliğe uğrar. Fotogrametri ve uzaktan algılama tekniklerinde bu özellikler saptanır ve kaydedilir. Bu işlem sonucu ortaya çıkan görüntü ve veriler, kayıt edilen elektromanyetik ışınımda değişikliğe neden olan cismin özelliklerinin uzaktan ve temas etmeksizin belirlenerek yorumlanır. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 16 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Elektromanyetik spektrum (tayf), ışık hızı ile hareket eden ve dalga boyu nanometrelerden kilometrelere kadar uzanan sürekli enerji ortamıdır. Uzaktan algılamada, özellikle 0.3-15 μm arasındaki optik dalga boyları ile 1-1000 mm arasındaki mikrodalga bölgeleriyle ilgilenilmektedir. Elektromanyetik spektrumda dalga boyları bina mertebesinde uzunluğa sahip radyo dalgalarından, bir atom çekirdeği mertebesindeki kısa dalga boylarına kadar uzanır. İnsan gözünün algılayabildiği dalga boyları, sadece görünür bölgedekilerdir. (400nm=0.4μm) 0.4-0.5μm (Mavi) 0.5-0.6μm (Yeşil) 0.6-0.7μm (Kırmızı) 17 18 http://www.neyfa.com/elektromanyetik-spektrum-nedir/ ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Elektomanyetik spektrumda görünür bölge son derece küçüktür. İnsan gözünün spektral duyarlılığı sadece 0.4-0.7 µ’a kadar olan dalga boyları arasında değişir. “Mavi” renk 0.4-0.5 µ; “Yeşil” 0.5-0.6 µ; “Kırmızı” 0.6-0.7 µ alanı kaplar. Morötesi (ultraviyole) enerji görülebilen spektral bölgenin en kısa dalga boyu tarafındadır. Görülebilen bölgenin uzun dalga boyu ise “yansıyan kızılötesi (IR)” dalgalarıdır. Bu dalgaların uzun dalga tarafı “termal kızılötesi” enerjidir. 1mm’den 1m’ye kadar olan daha uzun dalga boylarında spektrumun “mikrodalga” boyu gelir. Uzaktan algılamada çoğunlukla kullanılan dalga boyları; görünür ve kızılötesi (0,30 μm-15 μm) ışınımlar ile mikrodalga (5-500 mm) ışınımlarıdır. (400nm=0.4μm) 0.4-0.5μm (Mavi) 0.5-0.6μm (Yeşil) 0.6-0.7μm (Kırmızı) 19 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Dalga boyu Kullanım Dalga boyu Kullanım g ışınları Mineral yapıları 1.55-1.75 µm Bitki ve toprak içindeki su yapısı X ışınları Tıp 2.04-2.34 µm Mineral ve kayaç türleri Ultraviolet(UV) Petrol tespiti 10.5-12.5 µm Yüzey ısısı 0.4-0.45 µm Su derinliği, bulanıklık 3 cm - 15 cm Yüzey yapısı, Toprak nemi 0.7-1.1 µm Bitki dinçliği 20 cm - 1 m Gölge etkisi, ağaç yoğunluğu 20 Görüntü oluşumu elektromanyetik enerji kavramına dayanmaktadır. Her cisim üzerine gelen ışınımı farklı oranlarda yansıtır, yutar ya da geçirir. Yeryüzündeki cisimlerin tanımlanabilmelerin en önemli nedeni, spektral özelliklerinin değişiklik göstermesidir. 21 Nesneler bulundukları ortamdan sıcak iseler enerji yayarlar. Yutma (soğurma) ve yayma belli bir sürede dengeye girer Enerjiyi yutma ve yayma özelliği ideal olan nesneler SİYAH CİSİMlerdir. Siyah cisim kötü bir yansıtıcıdır. Dalga boyu arttıkça nesnelerin ışını yansıtma yetenekleri azalır. 22 Yüzeylerin ısıl özellikleri en iyi elektromanyetik spektrumun ısıl kızıl ötesi bölgesinde, dielektriksel özellikleri ve pürüzlülüğü ise mikrodalga bölgesinde analiz edilebilmektedir. Bunun sonucu olarak farklı algılama sistemleri spektrumun farklı bölgelerinde yeryüzü cisimlerinin yaydığı ve yansıttığı enerjiyi kullanarak, farklı kimyasal ve fiziksel yapıdaki cisimlerin özelliklerini belirlemek ve birbirlerinden ayırt etmek için tasarımlanmaktadır. 23 Sunar vd., 2011 Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 24 25 Sunar vd., 2011 Algılayıcıların tasarımı da bu değişiklikleri fark edecek ve istenilen ayrımları yapabilecek şekilde yapılır. Her spektral bant (kanal) elektromanyetik spektrumun bir bölümünde duyarlıdır. Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 26 TANIMLAR – Fotoğraf Genel anlamda fotoğraf; nesnelerden yansıyan ışığın, ışığa duyarlı bir katman ya da elektronik sensörlerin üzerine düşürülmesiyle, kamera ile kaydedilen görüntüdür. Fotoğraf, cisimlerden yansıyan elektromanyetik radyasyonun, radyasyona duyarlı bir katman ya da elektronik sensörlerin üzerine düşürülmesiyle, kamera ile kaydedilen görüntüdür. En yaygın rastlanan fotoğraflar insan gözünün görebileceği kalıcı görüntüler meydana getiren dalga boylarıyla olan fotoğraflardır. Bir fotoğraf, orijinal kayıttan elde edilmiş bir kopya da olabilir. Buna göre pozitif (+) ve negatif (-) fotoğraftan söz edilebilir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 27 TANIMLAR – Fotoğraf Fotoğrafın çekilebilmesi için ışık şarttır. Işık herhangi bir kaynaktan cisime gelir. Cisimden yansıyan ışık bir algılayıcıya yani göze ya da filme ya da sensöre geldiği zaman görünür olur ve renkleri konusunda bilgi verir. Cisimlerin renkleri üzerine gelen ışığın ışık ısısı ve ne kadarını absorbe edip ne kadarını hangi dalga boyunda yansıttığına göre algılanır. Örneğin beyaz duvar sarı ışık ile aydınlatıldığında sarı, mavi ışık ile aydınlatıldığında ise mavi renk olarak görünür. Ancak kırmızı renkli cisim yeşil ışık ile aydınlatıldığında siyah gözükebilir (https://tr.wikipedia.org/wiki/Fotograf). Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 28 TANIMLAR – Fotoğraf Işığın kimyasal olarak kayıt edilmesi, emülsiyon adı verilen ışığa duyarlı bir tabaka yardımıyla gerçekleştirilir. Işığa duyarlı madde, film, kart ve cam gibi fotoğraf altlıklarının üzerine yayılmıştır. Bu madde, üzerine düşen ışık miktarına bağlı olarak etkilenir. Işığın geldiği noktalarda farklı kararma dereceleri ile kayıt yapılmış olur. Bu şekilde elde edilen fotoğrafa analog fotoğraf ya da film tabanlı fotoğraf denilmektedir (Yaşayan vd, 2011). Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 29 TANIMLAR – Fotoğraf Bu kayıt kimyasal veya elektronik olarak yapılabileceği gibi, kayıt sisteminin özelliklerine bağlı olarak fotoğraf; sadece grinin tonları olabilir, ya da doğal renklere yakın renklerde görülebilir. Büsbütün yapay renklerde de görülebilir. Bu nedenle uygulamalarda siyah/beyaz, doğal renkli, yapay renkli fotoğraflardan söz edilmektedir. Siyah / Beyaz Doğal Renkli Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ Yapay Renkli 30 TANIMLAR – Fotoğraf Fotoğrafın çekilebilmesi için ışık şarttır. Işık herhangi bir kaynaktan cisme gelir. Cisimden yansıyan ışık bir algılayıcıya; yani göze ya da filme ya da sensöre geldiği zaman görünür olur ve renkleri konusunda bilgi verir. Cisimlerin renkleri üzerine gelen ışığın ne kadarını absorbe edip ne kadarını hangi dalga boyunda yansıttığına göre algılanır. Örneğin beyaz duvar sarı ışık ile aydınlatıldığında sarı, mavi ışık ile aydınlatıldığında ise mavi renk olarak görünür. Ancak kırmızı renkli cisim yeşil ışık ile aydınlatıldığında siyah gözükebilir (Yaşayan vd, 2011). Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 31 TANIMLAR – Görüntü Işığın elektronik olarak kayıt edilmesinde, emülsiyon yerine ışığa duyarlı sensörler de yer alabilir. Bu sensörler üzerine düşen ışığın şiddetine göre elektriksel yük üretirler. Nesnelerden yansıyan ışık enerjisi elektriksel sinyallere dönüştürülerek kayıt edilir. Daha sonra bu elektriksel yük transfer edilerek radyometrik yoğunluk değerine dönüştürülür. Bu şekilde kayıt edilen fotoğrafa ise sayısal fotoğraf veya görüntü denir. Sayısal fotoğraflar, özel sayısal kameralarla kayıt edilmiş olabileceği gibi, analog fotoğrafların tarayıcılarda taranarak sayısal ortama aktarılması ile de elde edilebilmektedir (Yaşayan vd, 2011). Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 32 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Analog bir kamera ile kaydedilen fotoğraf sürekli bir fonksiyon olarak düşünülebilir. Bu fonksiyonu g(x,y) şeklinde tanımlayacak olursak, x,y konuma ilişkin koordinatlar olarak düşünülebilir. g(x,y) değerine karşılık gelen değerler ise yoğunluk değerini diğer bir ifade ile gri değerleri ifade eder. Analog bir fotoğrafta hem konum hem de yoğunluk değerleri süreklidir. Analog bir fotoğraf sayısal hale dönüştürüldüğünde bu fonksiyon kesikli hale dönüşür Sürekli fonksiyonun kesikli fonksiyon şekline dönüştürülmesi işlemine sayısallaştırma denir. Bu işlem sonucunda elde edilen ürün sayısal fotoğraf yada görüntü olarak isimlendirilir (Yastıklı, 2010). Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 33 Sayısal Görüntü Piksel görüntüyü oluşturan en küçük anlamlı eleman koordinatı ve her bir piksel alanına karşılık gelen gri değeri vardır (DN) matris olarak ifade edilir x 0≤gij≤255 y Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir pikselin iki temel özelliği söz konusudur: Radyometrik özelliği (çözünürlüğü): Pikselin algılandığı elekromanyetik değeri. spekrumdaki gri Geometrik özelliği (çözünürlüğü): Görüntü matrisinde sahip olduğu matris koordinatları. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 35 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir fotoğrafın sayısallaştırılmasının açıklanması amacı ile öncelikle Siyah-Beyaz fotoğraf göz önünde bulundurulmuştur. Siyah-Beyaz fotoğraf sadece iki gri değerden oluşan bir resimdir. Böylesi bir görüntüde her bir piksel ya siyah ya da beyaz olarak oluşur. Burada sembolik olarak beyaz pikseller 1, siyah pikseller 0 değeri ile gösterilecektir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 36 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Yandaki şekilde görüntüye ait piksellerin 0 ve 1 kodlanmış hali verilmiştir. Bu şekilde 0 ve 1 kodlanmış piksellerden oluşan görüntülere ikili görüntü (binary image) adı verilir. İkili Görüntü Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 37 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Siyah beyaz görüntülerde gri değerler 0 ile 255 değerleri arasında değişen gri değerlerle ifade ediliyor ise bu görüntülere 8 bitlik görüntü ( ) yada görüntünün radyometrik çözünürlüğü 8 bit değerindedir denir. Yeryüzünde bir piksele karşı düşen alan ne kadar değişik görünüm ve değerlere sahip olursa olsun, pikselin sayısal görüntüdeki parlaklık değeri, 0 (siyah) ile 255 (beyaz) arasında değişen bir sayı ile ifade edilir Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 38 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 39 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 40 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntüler ise bilgisayar ekranlarında 24 bit’lik veri olarak görüntülenir. Görüntüleme R(Kırmızı), G(Yeşil), B(Mavi) kodlanmış aynı objeye ait üç adet gri düzeyli görüntünün üst üstle ekrana iletilmesi ile oluşur. Görünür dalga boylarında elde edilmiş üç gri düzeyli görüntü bilgisayar ekranında sırası ile kırmızı-yeşil-mavi kombinasyonunda üst üste düşürülecek olursa renkli görüntü elde edilmiş olur. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 41 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntü kavramı; 1 band bir anlamda kırmızı filtrelenmiş, başka bir deyişle orijinal görüntüdeki gri değerler kırmızının tonları şeklinde ifade edilmiş, benzer şekilde 2 ve 3 bandlar da da yeşilin ve mavinin tonları şeklinde ifade edilip üstüste çakıştırılmış ve oluşan renk karışımından da doğal renkler elde edilmiştir; şeklinde de açıklanabilir. Öyle ise band kombinasyonu şekilden de görüleceği üzere 3-2-1 dir. Aşağıdaki şekilde doğal renkli görüntü verilmiştir. Burada görüntü RGB dir ve band kombinasyonu 3-2-1 dir. 43 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Yine aşağıdaki şekillerde aynı görüntü RGB kombinasyonları 1-2-3 ve 2-1-3şeklinde sıralanmıştır. fakat band 44 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri RGB gösterimde band değiştirince renklerin görülmektedir. kombinasyonlarını de değiştiği 1. görüntüde; 3. band R, 2. band G, 1.band B şeklinde tanımlanmıştır. 2. görüntüde; 1. band R, 2. band G, 3. band B, 3. görüntüde; 2. band R, 1. band G, 3. band B şeklinde tanımlanmıştır. Bu şekilde oluşan görüntülere yapay renkli görüntüler adı verilir. 45 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri 46 http://landsat.usgs.gov/band_designations_landsat_satellites.php 47 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri RGB (3,2,1) – Doğal Renkli Siyah – Beyaz Doğal Renkli Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ Renkli Kızılötesi - Yapay Renkli (R = CIR yansıma), siyah / beyaz 48 49 http://www.nconemap.com/Portals/7/documents/Using_Color_Infrared_Imagery_20110810.pdf Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir görüntüde fark edilebilir en küçük detay, algılayıcının geometrik çözünürlüğü ile ilgilidir ve görülebilen en küçük hedef boyutunu tanımlar. GSD: Ground Sampling Distance – YÖA: Yer Örnekleme Aralığı: Komşu piksellerin merkezlerinin yeryüzündeki fiziksel karşılıklarıdır. Genellikle cm. ve/veya m. cinsinden ifade edilir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 50 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Aynı bölgenin farklı geometrik çözünürlüklerde örneklenmesi Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 51 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir görüntü büyütüldükçe görüntüde detay yorumlama olanağı gittikçe yok olur. Aşağıdaki şekillerde bu açıkça görülecektir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 52 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri http://photo.net/ 53 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 54 Uzaktan Algılama Dersi, Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 55 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Fotoğraflar, 2 boyutlu olarak film üzerine kaydedilir. Görüntüler ise sayısal formda kaydedilirler. Sayısal görüntüler, grid koordinat sistemine ek olarak kanal sayısı doğrultusu da eklenerek üç boyutlu bir eksen sisteminde gösterilir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 56 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Sayısal görüntü raster formatındadır. Bir raster; x ve y koordinatları ile tanımlı gridlerden oluşur. Bu gridlerin her birine piksel adı verilir. Her bir piksel sayısal bir değere karşılık gelir (Dijital Number, DN). Örneğin, 8 bitlik siyah-beyaz bir görüntüde, piksel dijital değerleri 0 ile 255 arasında gri renk tonundan oluşur. 0 siyah ve 255 beyaz renk tonuna karşılık gelir. http://csde.washington.edu 57 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntüler bilgisayarlarda gri düzeyli görüntülere göre daha fazla yer kaplarlar. Örneğin 8 bitlik 1640x1640 pikselden oluşan bir görüntü bilgisayarda: 1640x1640=2689600 byte = 2689600/1024 = 2626.56 KB =2626.56/1024 = 2.56 MB yer kaplar. Eğer bu görüntü renkli olsa idi (üç bant olacağından) 3x2.56=7.12MB yer kaplayacaktı. 58 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri 59 SİYAH-BEYAZ FOTOĞRAF EMÜLSİYONLARI Emülsiyon (Duyarkat) ışığa duyarlı gümüş halojenidlerden (AgBr, AgCl, AgJ, v.b) oluşan bir katmandır. Bu maddeler ince tanecikler halinde bir jelatin içinde çözülmeyen sabit tanecikler biçiminde bulunur ve boyutları 0.5-1 μ dolayındadır. Kamera önündeki perde kısa bir süre açılınca mercek sisteminden geçen ışınlar emülsiyonu etkiler. Işığın fazla geldiği noktalarda etkilenme daha fazla, az geldiği noktalarda ise etkilenme daha az olur. Böylece, önce gözle görülmeyen gizli görüntü oluşur. Daha sonra kimyasal işlemler yapılarak gizli görüntü görünür ve kalıcı bir duruma getirilir. 60 RENKLİ ve YAPAY RENKLİ FOTOĞRAF EMÜLSİYONLARI Renkli emülsiyonlar, spektrumun belirli bölgelerine duyarlı katmanlardan oluşur. Örneğin mavi – yeşil - kırmızı renkle duyarlı üç katman ile doğal görüntüde bir fotoğraf oluşur. Renkli filmlerdeki üç emülsiyon tabakasının en üstündeki emülsiyon tabakası mavi ışığa karşı duyarlıdır. Bunun altındaki emülsiyon tabakası ise ortokromatiktir, yani mavi ve yeşil ışıklara karşı duyarlıdır. Yeşil – kırmızı – kızılötesi, alışılmamış bir renkli görüntü meydana getirir. Bu tür fotoğraflara yapay renkli fotoğraf denir. Kaynak: Yaşayan vd.,2011 Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 61 EMÜLSİYON TAŞIYICISI (Analog f.) Fotoğraf emülsiyonları cam, film ve kağıt üzerine sürülür ve emülsiyon taşıyıcısının boyut değiştirmesinin çok küçük olması istenir. Cam, boyut değiştirmesi en az olan taşıyıcıdır ve bu nedenle yersel kameralarda cam (kalınlığı 2-3 mm) kullanılmıştır. Hava fotogrametrisinde ise çok fazla yer tutması ve kırılma riski nedeniyle pek kullanılmaz. Film, plastik maddelerden yapılan saydam bir emülsiyon taşıyıcısıdır. Cronar, polyester ve asetat’tan yapılmaktadır. Boyut değiştirmesinin çok az ve homojen olması gerekir. Hava fotogrametrisinde kullanılan filmlerin kalınlıkları 0.1-0.25 mm genişlikleri 25 cm’dir. Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 62 FOTOĞRAFİK BANYO İŞLEMLERİ (Analog f.) Pozlanmış emülsiyonda oluşan gizli görüntü banyo işlemleri sonunda kalıcı bir görüntü biçimine dönüşür. Siyah / Beyaz fotoğraf malzemelerinin banyo işlemleri aşamaları: Geliştirme, Durdurma, Saptama, Yıkama ve Kurutma (‘Duyarlık, Geçirgenlik, Matlık, Kararma, Pozlanma, Karakteristik Eğri, Gamma, Gren, Ayırma Gücü, Genel Duyarlık, Bağıl Açıklık, Filtre Ekseni ve Kızılötesi Filmler’ kavramlarını Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN’ın Fotogrametri kaynağından takip ediniz) Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 63 GELECEK HAFTA: Fotogrametride Kullanılan Hava Kameraları F P γF γP O1 P I F I x I I y O2 II F P II Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 64 KAYNAKLAR Fotogrametri I Ders Notları, Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN, YTÜ Fotogrametri Ders Notları, Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN, vd. T.C. ANADOLU ÜNİVERSİTESİ YAYINI NO: 2295, ACIKOĞRETİM FAKÜLTESİ YAYINI NO: 1292 Fotogrametrinin Temelleri Ders Notları, Doç. Dr. Naci YASTIKLI, YTÜ, 2010 Fotogrametri, O. Altan, S. Külür, G. Toz, H. Demirel, Z. Duran, M. Çelikoyan, Karl Krauss, 7. Baskıdan çeviri, İTÜ, Nobel Yayın Dağıtım, 2007 Uzaktan Algılama Ders notları, Prof.Dr. Filiz SUNAR, Doç.Dr. Coşkun ÖZKAN, Dr. Batuhan OSMANOĞLU, ANADOLU ÜNİVERSİTESİ YAYINI NO: 2320, ACIKOĞRETİM FAKÜLTESİ YAYINI NO: 1317, 2011. http://www.cnr.berkeley.edu/~gong/textbook/chapter1/html/home1.htm http://ww2010.atmos.uiuc.edu/(Gh)/guides/mtr/opt/mch/sct.rxml http://www.sli.unimelb.edu.au/research/mers/Downloads/downloads_RS. htm#General%20RS Fotogrametri I Ders Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 65
Benzer belgeler
Sunu2 - Geomatik Mühendisliği Bölümü
Elektromanyetik enerji; katı, sıvı veya
gaz
halindeki
cisimlerle
temas
ettiğinde; şiddet, doğrultu, dalga
uzunluğu, polarizasyon ve faz vb.
bakımlardan birçok değişikliğe uğrar.
Fotogrametri - Geomatik Mühendisliği Bölümü
F. Kapellar 1726’da ilk kez stereoskopik çizim
kavramını ölçme bilgisinde uygulamıştır.
Yüksek noktalardan çizilen perspektif
görüntülerden topoğrafik çizim yapmışltır.
Bundan sonra Almanya, Fra...