Різкість фотозображення характеризує його можливість передавати форму об’єкта та визначає межу корисного збільшення, яке не можна використовувати при візуальному спостереженні.
Слід відзначити, що цей критерій щільно пов’язаний із роздільною здатністю, мало того, при оптимальних умовах знімання буде повністю залежати від нього.
Контрастно-частотна характеристика показує, як передаються контрасти поверхні об’єкта в залежності від структури поверхні цього об’єкта.
7.2. Класифікація дешифрування
Класифікація дешифрування ґрунтується на виборі засобів зчитування та аналізу інформації. Тільки вони, а не місце виконання робіт визначають останнім часом головні напрями розвитку обробки інформації. Виходячи з цього, виділяють методи дешифрування.
1.Візуальний.
2.Машинно-візуальний.
3.Автоматизований.
4.Автоматичний.
У першому методі інформація з аерофотознімків зчитується зоровим апаратом дешифрувальника та аналізується його логічним апаратом.
Виконуючи дешифрування машинно-візуальним методом, інформація попередньо перетворюється спеціальними машинами або універсальними інтерпретаційними системами, які призначені полегшити візуально-логічний аналіз отриманого зображення. Наприклад, дешифрування спектрозональних знімків виконують на синтезованому знімку, тобто отриманому з декількох знімків у різних діапазонах світлової хвилі.
Автоматизований метод дешифрування, в якому інформація зчитується та аналізується спеціалізованими або універсальними машинами при активній участі оператора. Цей метод передбачає, перш за все, вивчення сукупності об’єктів, що підлягають дешифруванню. Потім, використовуючи отриманий матеріал, відбирають такі характеристики, які можуть бути використані як дешифрувальні ознаки. При обробці характеристик звертають увагу на:
можливість їх рекогностування з аерокосмічних носіїв; специфічність; тривалість у просторі та часі;
161
можливість формування тестових даних; доступність формалізації їх відображень на матеріалах
знімання.
Основою універсальної цифрової автоматизованої системи є потужна обчислювальна машина, яка виконує функції центрального банку даних та системи, що виконують сканування місцевості або знімків.
Автоматичний метод дешифрування аерокосмічної інформації тільки починає формуватися. За його допомогою поки що вирішуються дуже вузькі, специфічні задачі. Скоріше всього цей метод буде вдосконалюватися на базі автоматизованого методу з поступовим зменшенням участі дешифрувальника в роботі системи.
Розглянемо більш детальний візуальний метод дешифрування, в якому розрізняють чотири способи:
•камеральний;
•польовий;
•комбінований;
•аеровізуальний.
Зміст камерального способу полягає в логічному аналізі зображення з використанням певних дешифрувальних ознак, знімківеталонів, простіших засобів перетворення зображення, фотограмметричних, фотометричних вимірювань тощо.
Польовий спосіб виконують порівнянням зображення безпосередньо з самим об’єктом. У цьому способі зображення використовується як основа для реєстрації натурного обстеження об’єкта та визначення його характеристик.
Польове дешифрування – це єдиний спосіб, який дозволяє визначити характеристики об’єкта, які не зареєстровані на знімках. До цих характеристик належать назви об’єктів, прізвища господарів, потужність ліній електропередач, зв’язку тощо.
Комбінований спосіб сполучає процеси камерального та польового дешифрування в різній їх послідовності. Необхідно виконувати спочатку камеральне, а потім польове дешифрування. Це обумовлено тим, що стовідсоткового дешифрування об’єктів камеральним способом бути не може. Тому, краще виконати спочатку камеральне дешифрування, а після цього, уже вибірково, провести польове. У такий спосіб буде збережено час і кошти.
Аеровізуальний спосіб полягає у використанні зорового апарата дешифрувальника для натурного обстеження об’єкта з літального апарата.
162
7.3. Демаскуючі та дешифрувальні ознаки об’єктів
Дешифрувальні ознаки, що використовують під час візуального аналізу фотознімків поділяють на дві групи: прямі і не прямі.
Прямі – геометричні та оптичні характеристики об’єкта, що безпосередньо зображені на знімках.
1.Розміри об’єкта.
2.Форма об’єкта.
3.Тон або колір (для кольорових та спектрозональних знімків).
4.Текстура фотозображення.
Остання ознака є похідною, що віддзеркалює розміри, форму та взаємне розташування сумарних елементів об’єкта, їх оптичні властивості, фактуру поверхні. Тому, інколи його відносять до окремої групи комплексних дешифрувальних ознак.
Розміри зображення об’єкта як у плані, так і по висоті безпосередньо пов’язані з формою об’єкта. Використання розмірів об’єктів як дешифрувальних ознак, передбачає наявність масштабу аерофотознімків. Істинні розміри об’єкта, можуть визначатися порівнянням з іншими об’єктами, розміри яких відомі. Дуже важливо використовуючи розміри об’єкта як дешифрувальної ознаки встановити межову лінійну величину об’єкта, яку може бути відображено на знімках заданого масштабу. Роздільна спроможність неозброєного ока дозволяє практично відчувати величини розміром порядку 0,05–0,1 мм спостерігаючи за точками об’єктів. Тому, під час дешифрування бажано використовувати лупи, а визначаючи глибини об’єкта – стереоскопи.
Під час дешифрування перспективного знімка слід ураховувати, що його масштаб змінюється і, тому, змінюються розміри об’єктів.
Форма об’єктів є однією з головних ознак дешифрування. Вона дозволяє дуже часто визначати не тільки сам об’єкт, а і його властивості. Але, використовуючи форму об’єкта як дешифрувальну ознаку, слід пам’ятати, що аерофотознімок – це центральна проекція. Тому, форма будь-якого об’єкта буде спотворюватись за законами перспективи. Ці спотворення можуть досягати 2–3 мм у рівнинній місцевості, а в гірській – ще більше. Другий фактор, який необхідно враховувати, це роздільна здатність фотографічного зображення. Під час дешифрування дрібних об’єктів важливо отримати на аерознімках таке зображення при якому виразно відбиті деталі обєкта. Дану умову може бути забезпечено тільки в тому випадку, коли витримані всі
163
вимоги вибираючи інтервал фотографування та враховуючи метричні об’єкти аерофотоапарата.
Наступною ознакою є тон зображення, на чорно-білих та барви на кольорових і спектрозональних знімках. Тоном чорно-білого зображення називають ступінь почорніння зображення окремих ділянок об’єкта на аерофотознімках. Темний тон відповідає меншій відбивній здатності об’єкта. Світлий тон, навпаки, відповідає більшій яскравості об’єктів. Наприклад, воду на аерофотознімках зображено темним суцільним кольором, а піщані ділянки – світлим. Річ у тому, що вода поглинає близько 95 % від падаючого на неї світла, тобто тільки 5 %, що відбилися від водневої поверхні, відображаються на фотоплівці. Пісок відбиває світла 30 %, а сніг – 85 %. Але, це значить, що всі однорідні об’єкти мають однаковий тон. Велике значення має кут падіння променів світла на об’єкт. Чим менший кут падіння сонячних променів на об’єкт, тим більша його освітленість.
Наприклад, вода, під час поглинання більшості загального падаючого світла, у деяких місцях відбиває майже всі 100 % падаючого світла. Тут спрацьовує закон відбиття дзеркальної поверхні – кут падіння дорівнює куту відбиття. Тому, під час дешифрування водних поверхонь необхідно бути дуже уважним, щоб не віддешифрувати “сонячний зайчик” як піщаний острів.
Світлочутливі матеріали характеризуються крім загальної чутливості, ще й чутливістю до певного кольору. Фотографічне зображення одного й того ж об’єкта, яке отримане різними плівками, що мають різну спектральну чутливість, буде зовсім не подібне. Так, на панхроматичних плівках зображення зелених насаджень має сірий тон, а на інфрахроматичних – світлий. Крім того, тон зображення залежить від умов обробки плівки, від експозиції та умов знімання.
Кольорові та спектрозональні знімки передають кольорову інформацію про об’єкт. В усьому іншому зміст фотозображень подібний до чорно-білих знімків.
Кольорові та спектрозональні знімки мають понижуваний тоновий контраст, та меншу від чорно-білих знімків роздільну здатність. Вимірювальні властивості цих зображень подібні до чорнобілих.
Наявність декількох світлочутливих прошарків, а звідси їх роздільна фіксація інформації в різних зонах спектру, підвищує інформаційні можливості фотозображення.
164
Порівняльний аналіз методики дешифрування показує, що реальні кольорові аерофотознімки в 1,5 раза підвищують інформативну ємність знімків.
Структура об’єкта, як і тон, є заповнюючим елементом об’єкта. Структура об’єкта є сукупність декількох ознак (форми, розміру тощо). Наприклад, зовнішній вигляд поверхні лісу утворюють крони дерев. На знімках, це виглядає як зерниста структура. Характер цієї структури обумовлено формою крони, її розмірами та щільністю посадки дерев. Свіжозоране поле на знімках зображено у вигляді смуг ( смугаста структура).
Структура зображення об’єкта дуже важлива ознака багатьох природних об’єктів, які не мають характерної форми. Ця ознака дуже стійка – на неї в меншому степені впливають властивості аерознімків. Так, масштаб знімків майже не змінює зернистої структури лісу або смугастої ріллі.
Це пояснюється тим, що зменшуючи масштаб, елементами структури починають виступати не окремі крони або борозди, а їх сукупність. У результаті чого розмір зерен структури лісу буде перевищувати розмір зерен чагарника тощо.
Середнє положення між прямими та не прямими ознаками об’єкта є його тінь. Тінь об’єкта, її зображення на знімках, дозволяє розпізнавати об’ємні об’єкти малого розміру та контрасту. Тінь допомагає визначити форму і висоту об’єктів. А ціла низка об’єктів взагалі може бути віддешифрована тільки за допомогою тіней. До таких об’єктів належать електричні та телефонні лінії, антени тощо.
Розділяють тіні власні, та тіні, що падають. Власна тінь – це неосвітлена поверхня об’єкта, вона розташована з протилежної від сонця сторони. На поодиноких знімках власні тіні утворюють уявність об’ємності об’єкта. Падаюча тінь, що відкидається об’єктом на землю, має для дешифрування особливе значення. Вона дублює форму об’єкта, тим самим допомагає встановити форму малого за розміром об’єкта. Крім того, за допомогою тіні можна визначити висоту цього об’єкта. Але, падаючі тіні мають і свої недоліки: вони дуже часто закривають зображення інших об’єктів, що значно ускладнює або взагалі робить неможливим дешифрування цих об’єктів. Таке явище дуже характерне для великих міст та промислових підприємств.
Іншою, не менш важливою, ознакою є розташування об’єктів. Так, деякі об’єкти за формою, тоном та розмірами дешифруються недостатньо точно. У такому разі, вирішальною ознакою дешифрування є виявлення взаємозв’язку або навіть залежність
165