Fotogrametria. ćwiczenia. Uniwersytet Rolniczy Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii

Transkrypt

1 Fotogrametria ćwiczenia Uniwersytet Rolniczy Katedra Geodezji Rolnej, Katastru i Fotogrametrii

2 Dane kontaktowe : mgr inż. Magda Pluta kontakt@magdapluta.pl Strona internetowa: Konsultacje: wtorek, godz Pokój: 156 Sekcja Fotogrametrii

3 Plan semestru 30 godzin/ semestr 15 spotkań Teoria + Praktyka

4 Zaliczenie semestru Warunkiem zaliczenia jest oddanie wszystkich ćwiczeń oraz zaliczenie kolokwium oraz uzyskanie średniej ocen na poziomie 3.0, a także spełnienie warunku obecności na zajęciach. Obecność na zajęciach: 1 nieobecność nieusprawiedliwiona pozostałe nieobecności usprawiedliwione zwolnieniem lekarskim w przypadku większej liczby nieobecności nieusprawiedliwionych - brak zaliczenia semestru.

5 Ćwiczenia: ćwiczenia do wykonania samodzielnie, zadane po zajęciach mail: format pdf czas wykonania: 2 tyg. od daty zadania Opis ćwiczenia: gr_1_nazwisko_imię_temat ćwiczenia w przypadku błędnie wykonanego ćwiczenia ( błędy merytoryczne ) ćwiczenia podlegają zwrotowi. Czas poprawy zwróconego ćwiczenia 1 tydzień, każda poprawa obniża ocenę o pół stopnia w stosunku do oceny wyjściowej uzyskanej za ćwiczenie zwrócone do poprawy ćwiczenie nie oddane w terminie uznane będzie za niezaliczone, ocena niedostateczna, obowiązek oddania ćwiczenia przed zakończeniem semestru. W przypadku nieoddania wszystkich ćwiczeń - brak zaliczenia semestru ćwiczenia oceniane będą pod kątem merytorycznym, estetycznym, sposobie podejścia do tematu w przypadku ćwiczeń rażąco podobnych do siebie wszystkie tematy otrzymują ocenę niedostateczną ocena wyliczana będzie jako średnia arytmetyczna z otrzymanych ocen za ćwiczenia ( liczone są wszystkie oceny ) nieobecność na zajęciach nie zwalnia z obowiązku wykonania ćwiczenia zadanego na tych zajęciach.

6 Kolokwium zaliczeniowe: Przewidziane jest jedno kolokwium pisemne z materiału omawianego na zajęciach oraz materiału opracowanego w ćwiczeniach. Quizy Wykonywane podczas zajęć, po każdym większym bloku tematycznym.

7 Fotogrametria photos światło gramma zapis metro pomiar

8 Zalety: 1. W krótkim czasie rejestrujemy bardzo duże obszary 2. Ograniczenie prac terenowych 3. Zdalna rejestracja umożliwia opracowanie miejsc trudnodostępnych 4. Jednakowa dokładność i szczegółowość na całym obszarze zdjęcia Wady: 1. Ograniczenie możliwości fotografowania na skutek warunków atmosferycznych 2. Stosowanie metody tylko do dużych obszarów (dla małych metoda jest nieopłacalna) 3. Wysoki koszt sprzętu fotogrametrycznego

9 Temat 1 Podstawy optyki quiz Aparat fotograficzny quiz Fotografia barwna quiz

10 Podstawy optyki Prawo załamania światła (prawo Snelliusa) Mówi o zmianie kierunku biegu promienia po przejściu przez granicę ośrodków przeźroczystych o różnych współczynnikach załamania. Współczynnik załamania światła jest miarą zmiany prędkości rozchodzenia się fali w danym ośrodku w stosunku do prędkości w innym ośrodku

11 λ - długość fali - najmniejsza odległość pomiędzy dwoma punktami o tej samej fazie drgań T okres - czas, po jakim fala znajduje się w tej samej fazie, punkt ośrodka wykonuje jedno pełne drganie. f częstotliwość - równa jest ilości drgań, jakie wykonują punkty ośrodka w ciągu jednostki czasu (najczęściej 1s).

12 Prawo załamania światła

13 Postać podstawowa (I) Postać II Postać III Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest dla danego ośrodka stały i równy stosunkowi prędkości fali w ośrodku pierwszym, do prędkości fali w ośrodku drugim. Stosunek sinusa kąta padania, do sinusa kąta załamania jest równy stosunkowi bezwzględnego wsp. załamania ośrodka do którego przechodzi fala, do bezwzględnego wsp. załamania ośrodka, z którego fala pada na powierzchnię rozgraniczającą oba ośrodki. Stosunek sinusa kąta padania do sinusa kąta załamania jest równy względnemu wsp. załamania światła ośrodka do którego światło wpada względem ośrodka z którego światło wychodzi.

14 Prawo załamania światła umożliwia uzyskanie wyraźnego obrazu. Promienie wychodzące z danego punktu po przejściu przez soczewkę skupiają się w jednym miejscu.

15 Soczewka - proste urządzenie optyczne składające się z jednego lub kilku sklejonych razem bloków przezroczystego materiału. Ognisko Oś optyczna Punkt główny układu Ogniskowa

16 Ognisko punkt w którym przecinają się promienie świetlne, po przejściu przez układ optyczny skupiający, lub punkt w którym przecinają się przedłużenia tych promieni po przejściu przez układ optyczny rozpraszający.

17 Oś optyczna prosta przechodząca przez środki krzywizn elementów układu, będąca jednocześnie osią symetrii tych elementów

18 Odległość ogniskowa Odległość pomiędzy ogniskiem układu optycznego a punktem głównym układu optycznego Punkt główny układu G 1 - punkt główny przedmiotowy, G 2 - punkt główny obrazowy, L 1 - płaszczyzna główna przedmiotowa, L 2 - płaszczyzna główna obrazowa. O - oś optyczna, F 1 - ognisko przedmiotowe, F 2 - ognisko obrazowe.

19

20 Konstrukcja obrazu przez soczewkę Równanie soczewki 1 f = 1 x + 1 y

21 Typy soczewek

22 Podsumowanie 1. Prawo załamania światła, wsp. załamania 2. Soczewka, typy soczewek 3. Konstrukcja obrazu przez soczewkę Quiz

23 Aparaty fotograficzne Umiejętność techniczna utrwalania obrazów: aparat fotograficzny rzeczywisty przedmiot materiał światłoczuły

24 Camera Obscura ciemnia optyczna, pierwowzór aparatu fotograficznego obraz: brak zniekształceń rozmyte krawędzie 1839 rok utrwalanie obrazów

25 Podstawowa budowa aparatu fotograficznego ciemna optyczna przestrzeń szczelnie osłonięta przed światłem zewnętrznym czołówka z osadzonym w niej obiektywem urządzenie w płaszczyźnie obrazu optycznego na którym możemy umieścić materiał światłoczuły. migawka czas naświetlania

26 Obiektyw Obiektyw fotograficzny jest zawsze układem skupiającym, układ optyczny składa się z soczewki lub ich układu. Charakteryzujemy go poprzez: ogniskową otwór czynny otwór względny przysłona kąt widzenia migawka

27 Ogniskowa ( odl. ogniskowa ), obraz w okręgu o średnicy równej ogniskowej będzie bez abberacji i zgodny z zasadami rzutu środkowego; aparaty długoogniskowe (wąskokątne), krótkoogniskowe (szerokokątne), zmienno ogniskowe, stałoogniskowe Otwór czynny (średnica - d) Powierzchnia obiektywu przez którą światło wnika do aparatu. Wielkość otworu obiektywu zmienia się wraz ze zmianą wielkości przysłony. Przysłona nastawiając odpowiednią wartość, dozujemy ilość światła wpadającego do aparatu Otwór względny informuje o ilości światła, jaką przepuszcza obiektyw do wnętrza aparatu fotograficznego przypadającą na jednostkę powierzchni materiału światłoczułego.

28 Jasność - decyduje o czasie naświetlania, czas ten będzie zależał od przysłony i długości ogniskowej. Kąt widzenia - ogranicza obraz na matówce w stosunku do obrazu jaki obserwujemy gołym okiem, aparaty nadszerokokątne, normalnokątne, wąskokątne Migawka - jest częścią aparatu fotograficznego służącą do odsłaniania na odpowiedni czas a następnie zasłaniania z powrotem materiału światłoczułego w celu jego prawidłowej ekspozycji czyli dostarczenia odpowiedniej ilości światła padającego przez obiektyw

29 Zasady użytkowania Ostrość + proporcje Równanie soczewki 1/x + 1/y = 1/f Ustawienie głębi ostrości

30 Głębia ostrości - jest zjawiskiem wynikającym głównie z fizjologii postrzegania. Jest to zakres odległości, w którym fotografowane obiekty wydają się być przedstawione ostro.

31 Krążek nieostrości tym większa średnica im dalej fotografowany punkt znajduje się od płaszczyzny obrazu. Ponieważ ta sama ilość światła rozkłada się na coraz większej powierzchni, wraz ze wzrostem krążków rozproszenia ich jasność maleje Odległość hiperfokalna - jest to taka odległość ostrzenia, dla której dalszy kraniec głębi ostrości obejmuje nieskończoność. Bliższy kraniec strefy ostrego odwzorowania znajduje się zaś w połowie odległości hiperfokalnej od aparatu.

32 Głębia ostrości zależy od: Wartości przysłony Ogniskowej obiektywu Odległości od fotografowanego motywu

33 Wartość przysłony Wielkość mówiąca o stosunku ogniskowej obiektywu do średnicy układu zbierającego światło. Parametry obiektywu określa się podając jego ogniskową i minimalną wartość przysłony (czyli taką dla której wpada najwięcej światła) Przykład: obiektyw 2/50 : ogniskowa 50mm, maksymalną średnica otworu czynnego - 50/2 = 25mm 2.8/f 4/f 8/f

34 Praca przysłoną Im większy jest otwór przysłony, Tym mniejsza jest głębia ostrości

35 Wykorzystanie ogniskowej Im krótsza jest ogniskowa obiektywu, tym większa jest głębia ostrości. Źródło:

36 Wpływ odległości Głębia ostrości zależna jest od odległości obiektyw - obiekt. Im dalej znajduje się on od obiektywu, tym mniejsza jest głębia ostrości.

37 Ostrość ustawiona na przód (mniejsza odległość) - większa głębia ostrości Źródło: Ostrość ustawiona na tył (większa odległość) - mniejsza głębia ostrości Źródło:

38 Podsumowanie 1. Budowa aparatu fotograficznego 2. Zasada użytkowania 3. Głębia ostrości Quiz

39 Fotografia barwna Barwa cecha każdego przedmiotu Subiektywność odczucia zmienność

40 Postrzeganie barw Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

41 Podział barw Barwy chromatyczne kolorowe, dominanta pewnej barwy Barwy achromatyczne - biel, czerń, odcienie szarości Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

42 Światło umożliwia widzenie barw, światło widzialne nm Czerwona pomarańczowa żółta zielona niebieska - fioletowa

43 Jak powstaje barwa?? Światło pada na przedmiot, część wiązki światła wnika w strukturę przedmiotu a druga część zostaje odbita jako rozproszona. Proporcja światła odbitego do światła pochłoniętego przez przedmiot decyduje o tym jaką barwę zobaczymy. Na tą proporcje wpływają dwa czynniki rodzaj materiału przedmiotu oraz rodzaj światła jakie na nie pada.

44 Mieszanie addytywne barw Do jednej wiązki światła o pewnej barwie dodawana jest druga o innej barwie, wyniku czego powstaje wrażenie barwy trzeciej. Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady niebieski + zielony = niebiesko - zielony zielony + czerwony = żółty czerwony + niebieski = purpurowy niebieski + zielony + czerwony = biały Zastosowanie: W oparciu o tę metodę mieszania barw pracują monitory, emitując wiązki świateł red (czerwony), green (zielony), blue (niebieski) (RGB). Czarny ekran to wynik braku emisji światła a biały to wynik złożenia świateł r + g + b z maksymalną jasnością.

45 Mieszanie substraktywne barw Powstaje w wyniku odejmowania od wiązki światła, określonych długości świateł, w wyniku czego przefiltrowane światło wywołuje wrażenie innej barwy.. Zastosowanie: Metodę tę wykorzystuje się m.in. w druku: druk dokonuje się na podłożu, które pokryte jest farbą drukarską (filtrem). Filtr pochłania pewne długości fali, pozostałe odbija, stąd powstaje wrażenie określonej barwy

46 Natężenie światła Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

47 Kontrast Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

48 Aktywność barw Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

49 Moc oddziaływania Źródło: psychofizjologiczna analiza procesu widzenia - wykłady

50 Fotografia barwna RED + GREEN + BLUE Filtr niebiesko zielony zarejestruje czerwony Filtr żółty zarejestruje kolor niebieski Filtr purpurowy zarejestruje kolor zielony

51 Podsumowanie 1. Postrzeganie barw 2. Podział barw 3. Addytywne mieszanie barw 4. Substraktywne mieszanie barw 5. Natężenie światła 6. Kontrast 7. Aktywność barw 8. Moc oddziaływania 9. Fotografia barwna Quiz

52 Ćwiczenie do wykonania w domu Temat: obrazy w soczewkach i błędy obrazów 1. Powstawanie obrazu dla soczewki skupiającej i rozpraszającej; 2. Błędy obrazu i sposób ich korekcji (abberacja chromatyczna, abberacja sferyczna, dystorsja, koma, astygmatyzm, krzywizna pola)

53 Omówić proces Temat: Proces powstawania zdjęć warstwa światłoczuła obraz utajony negatyw pozytyw wywoływanie utrwalanie płukanie

54 Bibliografia Tadeusz Guethner Podstawy fotografii serwis omikron