← практика

Выдержка, скорость, базисы, интервал

Методичка, 3.1.2–3.1.3. Текст ниже — из МУ, формулы с картинок методички вынесены блоками.

3.1.2 Расчет допустимой выдержки и скорости движения БВС

За время выдержки t самолет пролетает путь S = t*W

На снимке это расстояние изображается так называемым линейным сдвигом изображения (δ):

δ = W∙ t [мм]()

Допустимое значение сдвига δдоп определяется из соотношения разрешающей способности матрицы и объектива. Продольный сдвиг изображения не должен ухудшать линейное разрешение изображения более чем на 0.3 пикселя[ГОСТ]:

Вычисление выдержки

Световые и экспозиционные числа (LV и EV) – это условные фотографические величины, характеризующие условия освещения и необходимые для съёмки в этих условиях, параметры экспозиции. Они позволяют указать как на яркость снимаемых объектов, так и на соответствующую этой яркости экспозицию не прибегая к конкретным значениям выдержки и диафрагмы, которые сами по себе (без учёта освещения) не имеют никакого смысла.

Световое число (LV – Light Value) однозначно характеризует яркость какого-либо объекта или сцены в целом. Световое число указывает на абсолютную, реальную яркость объекта. Речь идёт именно о яркости, измеряемой в канделах на квадратный метр, а не об освещенности, измеряемой в люксах. Нас не интересует, сколько света падает на объект, для нас важно, сколько света объект отражает или излучает.

Когда говорят о световом числе какой-то сцены, имеют в виду усредненную яркость всех ее объектов.

Шкала световых чисел логарифмическая, т.е. каждое световое число обозначает яркость вдвое большую яркости предшествующего числа и вдвое меньшую яркости последующего. Например LV 11 означает яркость в 256 кд/м2, а LV 12 уже 512 кд/м2, т.е. в два раза больше.

Ниже приведены значения яркости и типичные фотографические ситуации для световых чисел от -8 до 18. Шкала световых чисел может быть продлена в обе стороны, однако фотограф на практике редко сталкивается со значениями LV меньше или больше значений, представленных в таблице.

Световое число (LV)

Яркость, кд/м2

Примеры

32 768

Блики, в т.ч. на поверхности воды и металлических предметах.

16 384

Белые объекты, освещённые солнцем(блик асфальта)

8 192

Светло-серые объекты, песок или светлая кожа, освещённые солнцем.

4 096

Серая карта в прямом солнечном свете. Диск яркой полной луны. Типичная экспозиция для фронтально освещенных полуденных сцен.

2 048

Темные Сцены с боковым освещением в ясный солнечный день. Полупрозрачные облака или дымка. Диск Луны над горизонтом

1 024

Лёгкая облачность или темные объекты при ярком освещении

Небо затянуто облаками. Объекты в тени ясным днём. Рассветы и закаты.

Пасмурный день.

Тёмные объекты в пасмурный день, легкие сумерки

Спустя 10 минут после заката.

Хорошо освещённая комната. Витрины магазинов.

Яркие сцены ночного города. Сцена театра. Лесная чаща днём.

Типичный свет в помещении.

Экспозиционное число (EV – Exposure Value) указывает на необходимые для съёмки некой сцены параметры экспозиции (выдержку и диафрагму) при заданной чувствительности ISO.

при чувствительности ISO 100 экспозиционное число равно световому числу. Это записывается следующим образом: EV100 = LV.

При изменении чувствительности будет изменяться и EV. Например, при ISO 100 световому числу 14 соответствует экспозиционное число 14 (f/8*1/250 c). Если же чувствительность увеличить, скажем, до ISO 400, т.е. на два шага, то для получения прежней экспозиции следует взять экспозиционное число, соответствующее световому числу 16 (f/11*1/500 с), т.е. EV400 = LV + 2.

Важно помнить, что каждое экспозиционное число указывает не на конкретное сочетание диафрагмы и выдержки, а на все возможные эквивалентные сочетания, которые позволяют получить данную конкретную экспозицию.

EV 0 обозначает выдержку в 1 с при диафрагме f/1, однако, согласно закону взаимозаместимости, ту же экспозицию можно получить используя выдержку в 2 с и диафрагму f/1,4. Такая экспопара всё равно даст EV 0. Точно также EV 15 можно получить, используя f/16*1/125 с, f/11*1/250 с, f/8*1/500 с или любую другую эквивалентную комбинацию.

В приведённой ниже таблице показаны возможные сочетания выдержки и диафрагмы для различных экспозиционных чисел.

3.1.3. Расчет фотограмметрических и навигационных параметров

Получив задание на аэрофотосъемку, предварительно делают необходимые расчеты так называемых аэросъемочных элементов: высоты фотографирования, базисов фотографирования, интервалов между экспозициями и т.д. Вычисления оформляются в таблицу

В техническом задании устанавливается требуемое перекрытие снимков в % от полного размера снимка. Наиболее часто при аэросъемке устанавливают перекрытия: 60% вдоль маршрута и 40% между маршрутами (80%х60% для большинства БВС).

Величина продольного и поперечного перекрытий должна быть уточнена исходя из колебаний рельефа местности, масштаба фотографирования, применяемого навигационного оборудования. Величина расчетного продольного и поперечного перекрытия определяется формулой:

Pх% = Pхо +

Py% = Pyо +

где рхо – заданное перекрытие 60%,

Δрh – поправка за рельеф,

Для соблюдения заданного продольного и поперечного перекрытия, а также вычисления числа съемочных маршрутов и числа аэроснимков в маршруте необходимо вычислить продольный Вх и поперечный Ву базисы фотографирования:

где lx и lу – соответственно продольный и поперечный физический размер матрицы;

Hф – высота фотографирования;

f - физическое фокусное расстояние;

Pх, Pу - расчетное продольное и поперечное перекрытие в процентах.

Съемка производится вдоль короткой стороны снимка! В ином случае будет больше маршрутов - дольше процесс полевых работ

Интервал фотографирования – время, за которое самолет с путевой скоростью W переместится на расстояние, равное продольному базису фотографирования Вх:

Определив величину Вх и Ву, вычисляют количество аэроснимков в маршруте Nх и число маршрутов Nу:

Зарамочные снимки необходимы для обеспечения границ участка стереопарами. Для съемочных участков, имеющих сложную конфигурацию, N вычисляются отдельно для каждого маршрута. Общее количество аэроснимков на участке съемки определяется как:

N = Nx∙ Ny

Название элементов

Усл.обозн.

Расчетная формула

Знач. элементов

Длина участка, км

Dx

по карте (слой границ объекта)

Ширина участка, км

Dy

по карте (слой границ объекта)

Площадь участка км2

S

по карте (слой границ объекта)

Максимальная высота участка, м

h max.у.

На картограмме

Минимальная высота участка, м

h min.y.

На картограмме

Критерий рельефа

к р

кр = Δh / Нф

Высота среднего уровня участка, м

h ср.у.

h ср.у.= (h max у + h min y)/ 2

Координаты точки взлета/посадки

Xв, Yв

измеряется по карте

Высота точки взлета/посадки (аэродрома)

ha

измеряется по карте

Абсолютная высота полета, м

Н абс

Набс.= Н ф + h ср. у.

Относительная высота полета, м

Н отн

Н отн. = Н абс. - h а

Расчетное продольное перекрытие аэрофотоснимков, %

рх

рх = рхо + Δрh

Расчетное поперечное перекрытие аэрофотоснимков, %

ру

рy = рyо + Δрh

Продольный захват снимка на местности, м

Lx

Lx=lx*Hф/f

Поперечный захват снимка на местности, м

Ly

Ly=ly*Hф/f

Продольный базис фотографирования, м

Вх

Поперечный базис фотографирования, м

Ву

Интервал фотографирования

τ

целое число!

Расстояние от точки взлета до начала 1 маршрута участка съемки, м

Sв

измеряется по карте

Расстояние от последнего маршрута до точки посадки

Sп

измеряется по карте

Количество аэроснимков в одном маршруте

Nх

Nx = Dx/Bx + Nз

Количество маршрутов

Nу

Ny = Dy / By + 1

Общее количество аэроснимков на участке

N

N = Nx∙ Ny

Общая длина маршрутов на участке, м

ΣD

ΣD = Dх ∙ Nу

Время полета

Tп

Tп=ΣDх/W

количество вылетов

nвыл

nвыл = Тп/tакб

Направление движения на маршруте (Курс, рыскание, yaw)

ɑ

определяется по карте вдоль границы объекта