Тон фотоизображения

Тоном фотоизображения называется степень почернения или яркость изображения. Темный тон соответствует больше­му почернению или малой яркости, светлый — меньшему по­чернению или большой яркости. Различные объекты дают изображения разного тона вследствие неодинаковой способ­ности их отражать свет, а также в зависимости от условий освещенности их поверхности. Наличие некоторой разницы в тоне изображения объекта и окружающего его фона является необходимым условием его дешифрирования. Если этой раз­ницы" нет, то изображение объекта полностью сливается с изображением местности. В практике дешифрирования тон изображения определяется просто на глаз. Человеческий глаз может различать очень большое количество яркостей. Однако число тонов, передаваемое фотобумагой и воспри­нимаемое на ней глазом, сравнительно невелико. Для практи­ческих целей, чтобы иметь общий язык при наименовании тонов, достаточно различать семь-девять: 1 – очень светлый, соответствующий чистой фотографической бумаге; 2 – свет­лый, соответствующий очень незначительному почернению; 3 – светло-серый; 4 – серый; 5 – темно-серый; 6 – темный; 7 – очень темный, соответствующий тому наибольшему по­чернению, которое можно получить на фотобумаге. При ха­рактеристике тона аэрофотографии по девятибалльной систе­ме выделяются следующие тона: 1 – белый, 2 – ярко-свет­лый; 3 – светлый, 4 – светло-серый, 5 – серый, 6 – темнова­то-серый, 7 – темно-серый, 8 – темный, 9 – черный. При спе­циальных исследованиях для определения тона применяют особые измерительные приборы – денситометры и микрофо­тометры, позволяющие измерять тона или степень почернения негативов с большой точностью.

Тон изображения данного объекта колеблется в определен­ных пределах и зависит от очень многих условий освещенно­сти поверхности, которая, в свою очередь, зависит от угла наклона солнечных лучей к поверхности, структуры поверхно­сти, способности вещества поверхности рассеивать свет, от цвета поверхности, цветочувствительности негативного материала, бумаги и т. д.

Тон фотоизображения зависит от угла наклона солнечных лучей. Наиболее освещенными являются поверхности, распо­ложенные перпендикулярно к потоку солнечных лучей, наи­менее – поверхности, параллельные ему. Зависимость между степенью освещенности объекта и яркостью его фотоизобра­жения прямая, то есть наиболее освещенные поверхности изображаются наиболее светлым тоном.

Тон изображения объекта на аэрофотоснимке зависит от структуры поверхности наземных объектов. По характеру, структуры различают три вида поверхностей: гладкая, или зеркальная, матовая и шероховатая. Гладкая поверхность отражает падающий на неё свет в одном направлении, соглас­но закону, по которому угол падения лучей равен углу отра­жения. Идеально гладких поверхностей в природе не. сущест­вует, относительно гладкой можно считать поверхность воды. Обычно гладкие поверхности изображаются на плановых снимках очень темный или темным тоном, но если отражен­ные лучи в момент съемки попадают в объектив аэрофотоап­парата, то гладкая поверхность выйдет на снимке очень свет­лым тоном. Матовая поверхность рассеивает свет равномерно во все стороны вследствие незначительных неровностей ее, поэтому тон матовой поверхности во всех направлениях одно­родный. В природе матовой поверхностью можно считать поверхность снежного покрова, поверхность грунтовых дорог и т. д. Матовые поверхности изображаются очень светлыми и светлыми тонами.

Шероховатой поверхностью называется поверхность, имею­щая неровности, отбрасывающие тени. Такая поверхность состоит из освещенных и неосвещенных участков. Если осве­щенные и неосвещенные участки малы, то они на аэроснимке в совокупности дадут изображение среднего тона (серый, светло-серый и темно-серый). Тон шероховатой поверхности зависит от направления освещения и направления объектива аэрофотоаппарата. Шероховатая поверхность изображается светлым тоном в том случае, если оба направления совпа­дают. Шероховатая поверхность изображается на аэрофото­материалах темным или очень темным тоном в случае, если направление освещенности и направление объектива аэрофо­тоаппарата противоположны. Шероховатая поверхность изо­бражается серыми тонами в случае, если солнечные лучи и объектив фотоаппарата в момент съемки направлены под углом друг к другу.

Тон изображения объектов на аэрофотоматериалах зави­сит от коэффициента яркости их. «Коэффициент яркости вы­ражается отношением яркости «В» какой-либо поверхности к яркости «Во» идеально рассеивающей белой поверхности, при условии одинакового освещения

r = B / Bo.

Чрезвычайно ценным качеством фотографического слоя является то, что он в состоянии реагировать даже на такую яркость, которая не может быть ощутима глазом человека, но которая, при условии достаточной экспозиции, оказывает фотохимическое действие на светочувствительный слой» (Господинов, 1957). В. В. Шароновым определены суммарные коэффициенты яркостей различных элементов земной поверхности. -

Светлоокрашенные объекты земной поверхности обладают наибольшим коэффициентом яркости (снег свежевыпавший – 1,0; известняк светлый – 0,40) и изображаются на аэрофото­снимках светлыми тонами. Темноокрашенные объекты имеют наименьший коэффициент яркости (чернозем – 0,02; луг зе­леный – 0,06; лес хвойный – 0,04) и изображаются на аэро­фотоматериалах темными тонами. Объекты земной поверхно­сти в сухом состоянии отличаются более высокими коэффи­циентами яркости, чем эти же объекты увлажненные. Разни­ца коэффициентов яркостей сухих и увлажненных объектов тем больше, чем выше коэффициент яркости сухих объектов (чернозем сухой — 0,03; чернозем мокрый – 0,02; песок; квар­цевый сухой белый – 0,20; песок кварцевый белый мокрый – 0,08).

Лекция № 4

Тема: Дешифрирование аэрокосмических снимков

1. Рисунок фотоизобтажения.

2. Тень как дешифровочный признак.

3. Косвенные признаки дешифрирования.

Рисунок фотоизображения

При опознавании природных объектов основным призна­ком дешифрирования является рисунок фотоизображения, ко­торый представляет собой вид природного объекта при рас­сматривании сверху.

Рисунок фотоизображения бывает бесструктурным или монотонным. Последний характерен для аэрофотоснимков спо­койной водной поверхности, луговой растительности, почв дернового типа почвообразования и т. д.

Рисунок фотоизображения бывает структурным. Он под­разделяется на пятнистый, крапчатый, или зернистый, и точечный. Пятнистый рисунок состоит из плоских пятен разного тона, чередующихся в различных соотношениях. Пятнистый рисунок фотоизображения преобладает на аэрофотоснимках зоны тундры, зоны сухих степей и встречается на аэрофото­снимках других зон. Пятнистый рисунок в зависимости от размеров пятен подразделяется на мелко-, средне- и крупно­пятнистый. Мелкопятнистый рисунок с пятнами диаметром не более 2,5 – 3 мм характерен главном образом для фотоизо­бражения почвенно-растительного покрова полупустыни. Среднепятнистый рисунок слагается из пятнышек диаметром от 0,3 до 1,5 см. Этот вид пятнистости характерен для фото­изображения пятнистой и частично ковровой тундр Пятнышки крупнопятнистого рисунка отличаются размером от 1,5 см до величины наименьшего контура, выделение кото­рого требуется по заданному масштабу работ. Крупнопятни­стый рисунок типичен для фотоизображения почвеннорастительных сочетаний сухих степей и частично ковровой тундры. Крапчатый, или зернистый, рисунок состоит из выпуклых мелких пятен (крап или зерна), преобладает на аэрофото­снимках лесной зоны и широко распространен на аэрофотоснимках лесостепной зоны. Он маркирует подзолистые, дер­ново-подзолистые и серые лесные почвы. Крапчатый рисунок подразделяется на мелкокрапчатый, диаметр крапа до 1 мм, и крупнокрапчатый диаметром от 1 мм и больше. Первый ха­рактерен для фотоизображения мелколиственных, угнетенных или молодых хвойных и темнохвойных пород, последний для фотоизображения широколиственных пород. Точечный рисунок фото­изображения состоит из бе­лых и черных точек диамет­ром 0,3 – 0,4 мм, разбросан­ных по среднепятнистому фону. Он маркирует ассо­циации кокпека (Atriplex сапа) на глубоко-столбча­тых солончаковатых солон­цах. Широким распростране­нием пользуется полосча­тый рисунок фотоизображения, особенно характерный для свежевспаханных почв всех зон. Аэрофотоснимки терри­тории распространения кар­ста, песков имеют специфические рисунки фотоизобра­жения, но они представляют собой уменьшенную модель местности и поэтому при описании могут быть охарактеризованы и определены с по­мощью терминологии соответствующих дисциплин (карстоведение, песковедение, геоморфология).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: