遙感導論第三章 遙感成像原理與遙感圖像特征 攝影成像

1、 攝影機攝影機 分幅式攝影機分幅式攝影機 全景攝影機全景攝影機( (掃描攝影機掃描攝影機) ) 多光譜攝影機多光譜攝影機 數(shù)碼攝影機數(shù)碼攝影機 縫隙式攝影機縫隙式攝影機( (航帶攝影機航帶攝影機) ) 鏡頭轉(zhuǎn)動式攝影機鏡頭轉(zhuǎn)動式攝影機 多相機組合型多相機組合型 多鏡頭組合型多鏡頭組合型 光束分離型光束分離型 象元 線對數(shù)和線對數(shù)和 像素的關(guān)像素的關(guān) 系？系？ 焦距 視場角視場角 a、多相機組合型；b 、多鏡頭組合型； c 、光束分離型 多光譜攝影機多光譜攝影機 垂直攝影垂直攝影 透鏡透鏡 負像負像 正像正像 投影距離的影響投影距離的影響 垂直投影比例尺垂直投影比例尺 和投影距離無關(guān)和投影距離無

2、關(guān) 中心投影焦距固定，航高改中心投影焦距固定，航高改 變，其比例尺也隨之改變變，其比例尺也隨之改變 H1H1 H2H2 f f 垂直投影垂直投影中心投影中心投影 中心投影：投影距離不同或焦距不同則像片的比例尺也不同。中心投影：投影距離不同或焦距不同則像片的比例尺也不同。 垂直投影：投影距離不同與像片比例尺無關(guān)。（不存在焦距）垂直投影：投影距離不同與像片比例尺無關(guān)。（不存在焦距） 投影面傾斜的影響 傾斜水平 ABC a b c 比例尺 f/HH f 傾斜傾斜 中心投影：投影面的傾斜造成同一個像片不同部位比例尺的差異。中心投影：投影面的傾斜造成同一個像片不同部位比例尺的差異。 垂直投影：只表現(xiàn)為比

3、例尺有所放大。垂直投影：只表現(xiàn)為比例尺有所放大。 地形起伏對垂直投影地形起伏對垂直投影 無影響無影響 對中心投影引起投影差對中心投影引起投影差 航片各部分的比例尺不同航片各部分的比例尺不同 B A C abc A C A B C a b c C A 地形起伏的影響地形起伏的影響 中心投影：地形起伏造成中心投影：地形起伏造成像點位移像點位移。 垂直投影：不存在垂直投影：不存在像點位移像點位移。 若地形高于基準面若地形高于基準面, ,像點向離開像主點方像點向離開像主點方 向位移向位移; ;若地形低于基準面若地形低于基準面, ,像點向像主點像點向像主點 方向位移方向位移 1fab mHAB H hr

4、 由式可以看出：由式可以看出： 位移量與地形高度差位移量與地形高度差h h成正比成正比，即高差越，即高差越 大，引起的的像點位移量也越大大，引起的的像點位移量也越大 位移量與像點到像主點的距離位移量與像點到像主點的距離r r成正比，成正比， 即距主點越遠的像點，位移量越大，像即距主點越遠的像點，位移量越大，像 片中心部分位移量較小片中心部分位移量較小 位移量與攝影高度位移量與攝影高度(H)(H)成反比成反比 1.感光特征曲線：橫坐標為曝光量（感光材料在曝 光時吸收光量的多少，它取決于照度E和曝光時 間t）的對數(shù)值，縱坐標為膠片的光學密度。 v 2 2. .光學密度光學密度D D：指膠片經(jīng)感光顯

5、影后，影像表 現(xiàn)出的深淺程度。一般膠片的最高密度，在 感光測定時，要求達到1.8以上，有時可達到 2.22.4。以使影像的黑白差別能正確的表 達地物的反射光譜特征。 v3.3.感光度感光度：指膠片的感光速度。膠片的感光 度高，在光線弱的時候也能方便攝影。 v 反差（反差（DD）與反差系數(shù)（）與反差系數(shù)（）：反差是指膠片的明 亮部分與陰暗部分的密度差。膠片的最大反差是特征 曲線上最大密度與最小密度之差，膠片的黑白分明稱 高反差，明暗差別不明顯稱為低反差。 v 反差系數(shù)是指拍攝后負片影像與景物亮度差之比， 即特征曲線上的斜率。斜率等于1時膠片的影像反差 與景物亮度差相等，感光材料的光學密度能正確的

6、反 映地物的亮度差別；1時，膠片影像的反差大于地 物的亮度差，地物的實際亮度被夸大；1時膠片影 像的反差小于地物的亮度差，地物實際亮度差被縮小。 v 5 5. .灰霧度灰霧度D D0 0:未經(jīng)感光的膠片,顯影后仍產(chǎn)生輕微的密 度,呈淺灰色,故稱為灰霧.這是由于鹵化銀性能不穩(wěn) 定,雖未經(jīng)感光,仍被還原為金屬銀,附著于膠片之上. 這種灰霧如不超過一定的范圍(D00.2),對攝影的影 響不大.否則,將會影響影像的層次和清晰度,使影像 模糊不清,缺乏立體感. v 6.6.寬容度寬容度L L:指膠片表達被攝物體亮度間距的能力.寬 容度大的膠片曝光伸縮(適應)的范圍大.遙感攝影希 望用寬容度大的膠片,以便

7、即使曝光稍不當,仍能較好 的反映被攝物體的亮度范圍. v 7.7.解像力解像力:通常稱為感光膠片的分辨力.解像力越高, 景物的細部表達的越清晰.解像力的大小取決于涂布 在膠片上感光乳劑銀鹽粒子的大小,銀粒越小,分辨率 越高.解像力的大小以每毫米范圍內(nèi)分辨出的線條數(shù) 表示單位為A/mm或用線對數(shù)/毫米來表示。 v 8.8.根據(jù)感光材料對光譜的感受能力,常用的遙感攝影遙感攝影 膠片可分為膠片可分為:黑白片,天然彩色片,和紅外彩色片。 v 黑白攝影膠片黑白攝影膠片:通過灰度來表現(xiàn)被攝物體的攝影膠片. 黑白膠片種類較多,按感受光譜的不同,還可進一步分 為色盲片,正色片,分色片,全色片,紅外黑白片等不同

8、 類型。 v 色盲片色盲片: :以鹵化銀為感光材料,未加增感劑,只能吸收 短波長(近紫外,紫色,及藍光),對于大于0.5微米的電 磁波完全不感光.因而,不能用這種膠片拍攝紅花,綠 葉.色盲片的反差大,適于翻拍文件,印刷黑白幻燈片 及某些膠印制版等. v 正色片正色片:感光乳劑中除溴化銀及少量的碘化銀外,再加 入光學感光劑,感光范圍可以從藍光擴大到綠黃光區(qū) (波長為0.58微米).但對于0.500.52微米波段的感 光性能略有降低,適于制版,復制,林區(qū)黑白航空攝影 等. v 分色片分色片:在感光乳劑中加入了增感染料,可使膠片增感 范圍達到0.6um,且在0.50-0.52 um處的感光性能降低 不大.分色片對綠黃光可區(qū)分且較敏感. v 全色片全色片: :增感范圍達到0.60-0.72 um能感受全部可見 光,但在綠光部分(0.52-0.525 um)感光度稍有降低. v紅外黑白片紅外黑白片:感光乳劑中加入增感劑,使感光 發(fā)熱范圍擴展到近紅外波段(小于1.35 um). 但隨著感光波長的增加,其化學穩(wěn)定性卻大為 降低,當感光波長的上限達到1.1 um時膠片可 保存3個月.當上限達到1.35 um時膠片只能保 存8天. v彩色膠片彩色膠片:可分為天然彩色片和紅外彩色片 v 天然彩色片天然彩色片:分兩層乳劑和三層乳劑兩種,均能較真實 地還原出真實物體的自然