遥感技术导论摄影成像

遥感技术导论摄影成像第1页/共56页3.物镜的光圈和光圈号数实际孔径Ｄ有效孔径ｄ相对孔径ｄ/f光圈号数k=f/d曝光量Ｈ＝Ｅ.tE～1/k2E为感光材料上的照度，与光圈号数的平方成反比t为曝光时间ｄＤ第五章摄影成像-----摄影原理与摄影机第2页/共56页一定的曝光量Ｈ＝E1.t1=E2.t2所以t1/t2=E2/E1=k12/k22相机上所标的曝光时间是成倍变化的：1/41/81/161/301/601/1201/250而光圈号数是以倍变化的：1.422.845.681116第3页/共56页4.景深ε

ε

ε

DdACBcabHH’景深公式第4页/共56页D.F与物距Ｄ、Ｅ、ｋ成正比与ｆ平方成反比5.像场角、分辨率第5页/共56页第6页/共56页第7页/共56页三、摄影机简介1.普通摄影机2.量测用摄影机（主距、框标、内方位元素）··S第8页/共56页量测用摄影机特征：（1）量测用摄影机的像距是一个固定的已知值。（2）量测用摄影机承片框上具有框标。框标有两类：机械框标光学框标（3）量测用摄影机的内方位元素值是已知的。摄影机物镜后节点在像片平面上的投影，称为像主点。像主点与物镜后节点之间的距离称为摄影机主距，也叫像片主距，用符号表示。像片主距和像片主点在框标坐标系中的坐标值称为摄影机的内方位元素,或叫像片的内方位元素。第9页/共56页第10页/共56页3.航摄机第11页/共56页第12页/共56页4.数码相机用ＣＣＤ或ＣＭＯＳ(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)来代替胶卷记录被摄景物。光信号－－－电子信号－－－数字信号优缺点：处理、传输快、存储量大，成本低；分辨率低、色彩问题、记录延迟。

第13页/共56页§2摄影处理与黑白感光材料一、黑白感光材料明胶保护层高感乳剂层低感乳剂层中间底层片基防静电、防卷曲层第14页/共56页二、摄影处理(黑白)

摄影处理过程：显影－定影－水洗－晾干1.显影显影液的成份：显影剂－－米吐尔保护剂－－Na2SO3

促进剂－－Na2CO3抑制剂－－KBr显影时间：胶卷12分钟，像纸4分钟第15页/共56页2.定影定影液的成份：银盐溶解剂－－Na2S2O3

中和剂－－－－醋酸稳定剂－－－－Na2SO3

坚膜剂－－－－钾矾定影时间：2倍胶卷变透明时间，像纸半小时。第16页/共56页§3航摄的基本要求一、航空摄影垂直摄影倾斜摄影竖直摄影第17页/共56页二、航摄比例尺的选择成图比例尺成图方法精度效率第18页/共56页比例尺类型航摄比例尺成图比例尺大比例尺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摄影比例尺与成图比例尺关系表第19页/共56页三、航摄的基本要求1.航摄倾角α<2°

α第20页/共56页2.摄影比例尺

1/m=f/H

H：航高，分为相对航高和绝对航高ｆ：摄影机主距航摄要求ΔH≦5%HfH第21页/共56页3.像片重叠度航向重叠度

P%要求60％～65％,不小于53％旁向重叠度Ｑ％要求15％～30％航向重叠60~65%旁向重叠30-15%航向航线1航线2航线3单片摄影第22页/共56页4.航向弯曲度≦3％5.像片旋角≦6°6.其它要求···第23页/共56页§4像片影像的误差及处理

像片在摄影、摄影处理和存储过程中由于底片变形、物镜畸变、大气折光、地球曲率的影响，使像片上影像产生误差。

第24页/共56页一、底片变形的影响－－主要原因底片在摄影曝光、摄影处理、保存时，受外力、温度、湿度的影响发生变形。底片变形分为偶然变形和系统变形两类，系统变形又分为均匀变形和不均匀变形。第25页/共56页变形改正方法一（边、角框标）方法二（角框标）××××第26页/共56页二、物镜畸变差物镜加工、安装过程存在误差，引起物镜的畸变差。畸变差分为径向畸变和切向畸变，径向畸变又分为对称畸变和非对称畸变。第27页/共56页Δrmm’径向畸变差

坐标改正数为或第28页/共56页三、大气折光差图中dｒ为折光误差坐标改正数为第29页/共56页四、地球曲率的影响与前面三种误差不同，地球曲率的影像不是一种误差，而是地球表面上的点，投影到平面上后，投影点的构像与实际像点之间存在差异。第30页/共56页地球曲率的影响值坐标改正数为第31页/共56页32分波段摄影是用多波段摄影机或多镜头摄影机利用多种感光片配合各种滤色镜进行摄影来记录影像，获得各个波段的分色黑白影像。第五章摄影成像——分波段摄影第32页/共56页33显示设备加色法成色原理示意图2、彩色影像的形成过程第33页/共56页34摄影减色法成色原理示意图第34页/共56页35光的补色原理示意图第35页/共56页36彩色底片成像分解示意图第36页/共56页37彩色负片成色原理示意图第37页/共56页38彩色反转片成色原理示意图第38页/共56页39负片影像还原成照片的过程示意图*由于底片采用的是有机染料工艺，因为底片并不是我们想象中单纯透明的，而是有色的，如同有一层颜色笼罩在上，称为色罩。第39页/共56页40☆彩色影像形成的基本原理：首先利用卤化银的感光能力把景物的色彩按明度记录下来成为潜影；然后在显影过程中利用银盐被还原的氧化物与混藏在乳剂膜中的化学成色剂反应而形成各种颜色染料；最后漂白冲洗时去掉黑色银粒影像，感光材料上只剩下被摄物体的彩色染料影像。第40页/共56页412、黑白像纸结构示意图3、彩色负片结构示意图4、彩色像纸结构示意图第41页/共56页42第一节感光材料的原理与结构当年达盖尔银板法和铁板法的印相操作，其基材就是一片薄薄的金属板。早期的“幻灯片”片基则是一片玻璃。今天你可以看到照相影像被制作在纸张上、瓷器盘碟上、T恤衫上和各式奇特材料的表面上。可以说，感光乳剂可用以涂布在任何固体物的表面来进行感光成像的操作。第42页/共56页43第一节感光材料的原理与结构感光材料的种类按乳剂载体分：胶片：醋酸片基、涤纶片基、聚碳酸脂片基、聚苯乙烯片基等相纸：纤维纸基相纸、涂塑相纸按摄影用途分：负性感光材料、正性感光材料、反转感光材料。按照相性能分：……第43页/共56页44第一节感光材料的原理与结构感光材料的基本结构：感光乳剂（明胶、银盐、补加剂）片基和纸基辅助涂层第44页/共56页45一、各种感光材料的结构示意图1、黑白负片结构示意图第45页/共56页462、黑白像纸结构示意图3、彩色负片结构示意图4、彩色像纸结构示意图第46页/共56页47二、感光材料的成像原理1、黑白影像的形成过程：原理：银盐遇光后产生化学变化，在胶片或像纸上形成化学潜影，经过化学工艺冲洗处理后，已经感光的银盐会被还原为黑色的金属银颗粒（显影），之后，未感光的卤化银盐被溶解掉（定影），形成可见的物体影像。第47页/共56页48曝光与底片效果？

结果是负像上黑暗（厚的）部分就是曝光较多部分；明亮（薄的）部分就是曝光较少部分；全透明部分就是没有受到光照射的部分。银盐受光作用产生光解的程度与光线的强弱和光照时间的长短成正比。※前期的拍摄就是控制光解的程度；后期冲洗是控制银盐还原的多少。第48页/共56页49彩色感光材料与黑白感光材料相比，构造上有两个明显的特点：

1.多层感色乳剂

2.乳剂层中必须包含化学成色剂彩色负片和彩色反转片：正型排列（感蓝层、感绿层、感红层）彩色正片：倒型排列（感绿层、感红层、感蓝层）彩色像纸：（感红层、感绿层、感蓝层）⊙为什么胶片三个涂层是红、绿、蓝，而非红、黄、蓝？第49页/共56页50☆彩色影像形成的基本原理：首先利用卤化银的感光能力把景物的色彩按明度记录下来成为潜影；然后在显影过程中利用银盐被还原的氧化物与混藏在乳剂膜中的化学成色剂反应而形成各种颜色染料；最后漂白冲洗时去掉黑色银粒影像，感光材料上只剩下被摄物体的彩色染料影像。第50页/共56页51照相特性曲线示意图一般的，趾部、肩部相对长一些，在正常曝光情况下，感光材料对景物暗部或亮部的表现力就强一些，画面的细节层次就显得比较丰富。负片的特性曲线：比较倾斜，趾部、直线部和肩部特征明显；位置较为偏向纵坐标，表明其感光度较高，较小的曝光量就可以产生适当的光学密度。正片的特性曲线：比较陡直，趾部较短，肩部不明显；感光度低，偏离纵坐标，需要较多的曝光量才能获得适当的影像密度。#解读胶片特性曲线#彩色感光材料特性知识第51页/共56页52第52页/共56页53暗盒上的照相机自动识别码第53页/共56页545.3.4假彩色摄影与影像获取彩色摄影所得到的彩色影像与原景物影像基本相同，称为真彩色摄影和真彩色相片。采用多波段摄影时，所得到的影像彩色与原景物彩色不同，称为假彩色摄影和