遙感技術(shù)導(dǎo)論攝影成像

遙感技術(shù)導(dǎo)論攝影成像第1頁/共56頁3.物鏡的光圈和光圈號數(shù)實際孔徑Ｄ有效孔徑ｄ相對孔徑ｄ/f光圈號數(shù)k=f/d曝光量Ｈ＝Ｅ.tE～1/k2E為感光材料上的照度，與光圈號數(shù)的平方成反比t為曝光時間ｄＤ第五章攝影成像-----攝影原理與攝影機第2頁/共56頁一定的曝光量Ｈ＝E1.t1=E2.t2所以t1/t2=E2/E1=k12/k22相機上所標(biāo)的曝光時間是成倍變化的：1/41/81/161/301/601/1201/250而光圈號數(shù)是以倍變化的：1.422.845.681116第3頁/共56頁4.景深ε

ε

ε

DdACBcabHH’景深公式第4頁/共56頁D.F與物距Ｄ、Ｅ、ｋ成正比與ｆ平方成反比5.像場角、分辨率第5頁/共56頁第6頁/共56頁第7頁/共56頁三、攝影機簡介1.普通攝影機2.量測用攝影機（主距、框標(biāo)、內(nèi)方位元素）··S第8頁/共56頁量測用攝影機特征：（1）量測用攝影機的像距是一個固定的已知值。（2）量測用攝影機承片框上具有框標(biāo)?？驑?biāo)有兩類：機械框標(biāo)光學(xué)框標(biāo)（3）量測用攝影機的內(nèi)方位元素值是已知的。攝影機物鏡后節(jié)點在像片平面上的投影，稱為像主點。像主點與物鏡后節(jié)點之間的距離稱為攝影機主距，也叫像片主距，用符號表示。像片主距和像片主點在框標(biāo)坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值稱為攝影機的內(nèi)方位元素,或叫像片的內(nèi)方位元素。第9頁/共56頁第10頁/共56頁3.航攝機第11頁/共56頁第12頁/共56頁4.數(shù)碼相機用ＣＣＤ或ＣＭＯＳ(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)來代替膠卷記錄被攝景物。光信號－－－電子信號－－－數(shù)字信號優(yōu)缺點：處理、傳輸快、存儲量大，成本低；分辨率低、色彩問題、記錄延遲。

第13頁/共56頁§2攝影處理與黑白感光材料一、黑白感光材料明膠保護(hù)層高感乳劑層低感乳劑層中間底層片基防靜電、防卷曲層第14頁/共56頁二、攝影處理(黑白)

攝影處理過程：顯影－定影－水洗－晾干1.顯影顯影液的成份：顯影劑－－米吐爾保護(hù)劑－－Na2SO3

促進(jìn)劑－－Na2CO3抑制劑－－KBr顯影時間：膠卷12分鐘，像紙4分鐘第15頁/共56頁2.定影定影液的成份：銀鹽溶解劑－－Na2S2O3

中和劑－－－－醋酸穩(wěn)定劑－－－－Na2SO3

堅膜劑－－－－鉀礬定影時間：2倍膠卷變透明時間，像紙半小時。第16頁/共56頁§3航攝的基本要求一、航空攝影垂直攝影傾斜攝影豎直攝影第17頁/共56頁二、航攝比例尺的選擇成圖比例尺成圖方法精度效率第18頁/共56頁比例尺類型航攝比例尺成圖比例尺大比例尺1：2000～1：30001：5001：4000～1：60001：10001：8000～1：120001：2000中比例尺1：10000～1：200001：50001：20000～1：400001：10000小比例尺1：25000～1：600001：250001：35000～1：800001：50000攝影比例尺與成圖比例尺關(guān)系表第19頁/共56頁三、航攝的基本要求1.航攝傾角α<2°

α第20頁/共56頁2.攝影比例尺

1/m=f/H

H：航高，分為相對航高和絕對航高ｆ：攝影機主距航攝要求ΔH≦5%HfH第21頁/共56頁3.像片重疊度航向重疊度

P%要求60％～65％,不小于53％旁向重疊度Ｑ％要求15％～30％航向重疊60~65%旁向重疊30-15%航向航線1航線2航線3單片攝影第22頁/共56頁4.航向彎曲度≦3％5.像片旋角≦6°6.其它要求···第23頁/共56頁§4像片影像的誤差及處理

像片在攝影、攝影處理和存儲過程中由于底片變形、物鏡畸變、大氣折光、地球曲率的影響，使像片上影像產(chǎn)生誤差。

第24頁/共56頁一、底片變形的影響－－主要原因底片在攝影曝光、攝影處理、保存時，受外力、溫度、濕度的影響發(fā)生變形。底片變形分為偶然變形和系統(tǒng)變形兩類，系統(tǒng)變形又分為均勻變形和不均勻變形。第25頁/共56頁變形改正方法一（邊、角框標(biāo)）方法二（角框標(biāo)）××××第26頁/共56頁二、物鏡畸變差物鏡加工、安裝過程存在誤差，引起物鏡的畸變差?；儾罘譃閺较蚧兒颓邢蚧?，徑向畸變又分為對稱畸變和非對稱畸變。第27頁/共56頁Δrmm’徑向畸變差

坐標(biāo)改正數(shù)為或第28頁/共56頁三、大氣折光差圖中dｒ為折光誤差坐標(biāo)改正數(shù)為第29頁/共56頁四、地球曲率的影響與前面三種誤差不同，地球曲率的影像不是一種誤差，而是地球表面上的點，投影到平面上后，投影點的構(gòu)像與實際像點之間存在差異。第30頁/共56頁地球曲率的影響值坐標(biāo)改正數(shù)為第31頁/共56頁32分波段攝影是用多波段攝影機或多鏡頭攝影機利用多種感光片配合各種濾色鏡進(jìn)行攝影來記錄影像，獲得各個波段的分色黑白影像。第五章攝影成像——分波段攝影第32頁/共56頁33顯示設(shè)備加色法成色原理示意圖2、彩色影像的形成過程第33頁/共56頁34攝影減色法成色原理示意圖第34頁/共56頁35光的補色原理示意圖第35頁/共56頁36彩色底片成像分解示意圖第36頁/共56頁37彩色負(fù)片成色原理示意圖第37頁/共56頁38彩色反轉(zhuǎn)片成色原理示意圖第38頁/共56頁39負(fù)片影像還原成照片的過程示意圖*由于底片采用的是有機染料工藝，因為底片并不是我們想象中單純透明的，而是有色的，如同有一層顏色籠罩在上，稱為色罩。第39頁/共56頁40☆彩色影像形成的基本原理：首先利用鹵化銀的感光能力把景物的色彩按明度記錄下來成為潛影；然后在顯影過程中利用銀鹽被還原的氧化物與混藏在乳劑膜中的化學(xué)成色劑反應(yīng)而形成各種顏色染料；最后漂白沖洗時去掉黑色銀粒影像，感光材料上只剩下被攝物體的彩色染料影像。第40頁/共56頁412、黑白像紙結(jié)構(gòu)示意圖3、彩色負(fù)片結(jié)構(gòu)示意圖4、彩色像紙結(jié)構(gòu)示意圖第41頁/共56頁42第一節(jié)感光材料的原理與結(jié)構(gòu)當(dāng)年達(dá)蓋爾銀板法和鐵板法的印相操作，其基材就是一片薄薄的金屬板。早期的“幻燈片”片基則是一片玻璃。今天你可以看到照相影像被制作在紙張上、瓷器盤碟上、T恤衫上和各式奇特材料的表面上?？梢哉f，感光乳劑可用以涂布在任何固體物的表面來進(jìn)行感光成像的操作。第42頁/共56頁43第一節(jié)感光材料的原理與結(jié)構(gòu)感光材料的種類按乳劑載體分：膠片：醋酸片基、滌綸片基、聚碳酸脂片基、聚苯乙烯片基等相紙：纖維紙基相紙、涂塑相紙按攝影用途分：負(fù)性感光材料、正性感光材料、反轉(zhuǎn)感光材料。按照相性能分：……第43頁/共56頁44第一節(jié)感光材料的原理與結(jié)構(gòu)感光材料的基本結(jié)構(gòu)：感光乳劑（明膠、銀鹽、補加劑）片基和紙基輔助涂層第44頁/共56頁45一、各種感光材料的結(jié)構(gòu)示意圖1、黑白負(fù)片結(jié)構(gòu)示意圖第45頁/共56頁462、黑白像紙結(jié)構(gòu)示意圖3、彩色負(fù)片結(jié)構(gòu)示意圖4、彩色像紙結(jié)構(gòu)示意圖第46頁/共56頁47二、感光材料的成像原理1、黑白影像的形成過程：原理：銀鹽遇光后產(chǎn)生化學(xué)變化，在膠片或像紙上形成化學(xué)潛影，經(jīng)過化學(xué)工藝沖洗處理后，已經(jīng)感光的銀鹽會被還原為黑色的金屬銀顆粒（顯影），之后，未感光的鹵化銀鹽被溶解掉（定影），形成可見的物體影像。第47頁/共56頁48曝光與底片效果？

結(jié)果是負(fù)像上黑暗（厚的）部分就是曝光較多部分；明亮（薄的）部分就是曝光較少部分；全透明部分就是沒有受到光照射的部分。銀鹽受光作用產(chǎn)生光解的程度與光線的強弱和光照時間的長短成正比?！捌诘呐臄z就是控制光解的程度；后期沖洗是控制銀鹽還原的多少。第48頁/共56頁49彩色感光材料與黑白感光材料相比，構(gòu)造上有兩個明顯的特點：

1.多層感色乳劑

2.乳劑層中必須包含化學(xué)成色劑彩色負(fù)片和彩色反轉(zhuǎn)片：正型排列（感藍(lán)層、感綠層、感紅層）彩色正片：倒型排列（感綠層、感紅層、感藍(lán)層）彩色像紙：（感紅層、感綠層、感藍(lán)層）⊙為什么膠片三個涂層是紅、綠、藍(lán)，而非紅、黃、藍(lán)？第49頁/共56頁50☆彩色影像形成的基本原理：首先利用鹵化銀的感光能力把景物的色彩按明度記錄下來成為潛影；然后在顯影過程中利用銀鹽被還原的氧化物與混藏在乳劑膜中的化學(xué)成色劑反應(yīng)而形成各種顏色染料；最后漂白沖洗時去掉黑色銀粒影像，感光材料上只剩下被攝物體的彩色染料影像。第50頁/共56頁51照相特性曲線示意圖一般的，趾部、肩部相對長一些，在正常曝光情況下，感光材料對景物暗部或亮部的表現(xiàn)力就強一些，畫面的細(xì)節(jié)層次就顯得比較豐富。負(fù)片的特性曲線：比較傾斜，趾部、直線部和肩部特征明顯；位置較為偏向縱坐標(biāo)，表明其感光度較高，較小的曝光量就可以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)密度。正片的特性曲線：比較陡直，趾部較短，肩部不明顯；感光度低，偏離縱坐標(biāo)，需要較多的曝光量才能獲得適當(dāng)?shù)挠跋衩芏取?解讀膠片特性曲線#彩色感光材料特性知識第51頁/共56頁52第52頁/共56頁53暗盒上的照相機自動識別碼第53頁/共56頁545.3.4假彩色攝影與影像獲取彩色攝影所得到的彩色影像與原景物影像基本相同，稱為真彩色攝影和真彩色相片。采用多波段攝影時，所得到的影像彩色與原景物彩色不同，稱為假彩色攝影和