Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ. BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

Transkript

1 FOTOGRAMETRİ I FOTOĞRAFİK TEMELLER Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ BEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ GEOMATİK MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ JDF329 FOTOGRAMETRİ I DERSi NOTLARI

2 İÇERİK Tarihçe Elektromanyetik Enerji Elektromanyetik Spektrum Tanımlar Fotoğraf / Görüntü Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Emülsiyonlar (Siyah-Beyaz, Renkli ve Yapay Fotoğraf) Analog Hava Kamera ve Fotoğrafları Sayısal Hava Kamera ve Fotoğrafları Fotoğraf ile İlgili Kavramlar Bu sunumda çoğunlukla, Fotogrametrinin Temelleri Ders Notları, Doç. Dr. Naci YASTIKLI, YTÜ, 2010 kaynağından yararlanılmıştır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 2

3 TARİHÇE 16. yüzyıl başlarında İtalyan mimar, mühendis ve bilgin Leonardo Da Vinci, Camera Obscura yı tanımlamıştır. Bu alet bir yüzünde delik bulunan kapalı karanlık bir kutudur. Böyle bir karanlık ortamın içinde, delikten geçen ışınlar ters bir görüntü verirler. Camera Obscura Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 3

4 TARİHÇE Camera Obscura ( Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 4

5 TARİHÇE 1727 de bir Alman kimyager Schulze gümüş nitratın güneş ışınlarına karşı duyarlı olduğunu farketmiştir. 19. yüzyıldan itibaren Fransa, İngiltere ve Almanya da görüntü kaydı ile ilgili yoğun çalışmalar yapılmıştır. Fransa da Arago, Niepce ve Daguerre tarafından önemli çalışmalar yapılmıştır: 1822 de Niepce, ışığa karşı duyarlı madde olarak asfalt kullanmış ve bu yönteme heliografik işlem adını vermiştir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 5

6 TARİHÇE Fransa da Arago, Niepce ve Daguerre tarafından önemli çalışmalar yapılmıştır: 1822 de Niepce, ışığa karşı duyarlı madde olarak asfalt kullanmış ve bu yönteme heliografik işlem adını vermiştir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 6

7 TARİHÇE 1837 de Daguerre, iyot buharına tutulmuş gümüş kaplamalı bakır levhaları üzerine çekilmiş resimlerin civa ile banyo edilebileceğini bulmuştur. Buna Daguerrotip adını vermiştir. Fotoğrafçılığın kullanışlı ve pratik hale getirilişi 1871 den sonra, Maddox un kuru emülsiyonu bulması ile olmuştur. Gümüş tuzları jelatin içinde eritiliyor ve bu cama sürülüyor, sonra da kurutuluyordu. Bu ilaçlı camlar karanlık bir yerde saklanıyor, gerektiğinde kullanılıyordu. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 7

8 TARİHÇE Fotoğraf, Eski Yunanca da ışık (gök cisimlerinin), aydınlık ve çizmek, kazımak, resim yapmak, yazmak kelimeleri birleştirilerek türetilmiş bir isimdir. Kelime anlamı, ışık yardımı ile iz bırakmaktır. Renkli fotoğraf düşüncesi de 1855 e uzanır. Bu tarihte fizikçi Maxvell renkli fotoğrafçılığı pratik olarak tanımlamıştır. Sayısal fotoğraf düşüncesi ise oldukça gerilere gitmekle birlikte, pratikte bilgisayar teknolojisinin gelişmesi ile birlikte gelişmiştir. Fotogrametri tekniğinin yanında, gelişmeyi hızlandıran diğer bir teknoloji alanı da Uzaktan Algılama teknolojisidir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 8

9 TARİHÇE Bilinen ilk hava fotoğrafı, Paris Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 9

10 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ Balondan hava fotoğrafı Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 10

11 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ Uçurtma ile çekilen ilk hava fotoğrafı, Fransa Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 11

12 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ Julius Neubronner posta güvercinlerinin göğsüne monte edilen 70 gr kameranın patentini almıştır (1903) Kuşlar doğru bir hat boyunca uçup geri dönmek için eğitilip kameralar 30 sn.lik aralıklarla görüntüler almıştır Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 12

13 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ 1906 yılında Lawrence, 9-17 adet arası uçurtma sistemleri kullanarak 22,3 kg ağırlığındaki büyük kamerayı yüksek mesafelere çıkararak resimler çekmiştir. Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 13

14 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ 1908 de, Wilbur Wright ve yolcusu L. P. Bonvillain uçaktan ilk hava fotoğrafını çekmişlerdir. Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 14

15 UZAKTAN ALGILAMANIN TARİHSEL GELİŞİMİ II. Dünya savaşının sonlarında uçaklardan çekilen hava fotoğraflarının keşif amaçlı kullanımı büyük önem kazanmıştır. Fotogrametri I Dersi Notları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 15

16 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji (ışınım), c ışık hızı ile harmonik dalgalar halinde hareket eden bütün enerji şekillerini kapsar. Harmoniklik, dalgaların eşit ve periyodik bir şekilde olduklarını ifade eder. Görünen ışık, elektromanyetik enerji şekillerinden ancak bir tanesidir. Radyo dalgaları, ısı, mor ötesi ve X-ışınları diğer şekilleridir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 16

17 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji, atmosfer, su ve başka ortamlardan değişik oranlarda geçebildikleri gibi, uzay boşluğundan da geçebilen tek enerji türüdür. Bu nedenle fotogrametri, uzaktan algılama vb. teknolojilerde, enerji kaynağı olarak elektromanyetik dalgalar kullanılmaktadır. Fotogrametrik alım Ikonos - video Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 17

18 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik bir dalga hem birbirlerine, hem de yayılma doğrultusuna dik olan Elektrik (E) ve Manyetik (M) alanlardan oluşmaktadır. Elektromanyetik enerjinin belirli özellikleri vardır. Tüm elektromanyetik enerji ışık hızında (c = 3 * 10^8 m/saniye), hareket etmektedir ve hem tanecik, hem de dalga modeli ile açıklanmaktadır. Genlik Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 18

19 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerjinin hareketi; Hız (c), dalga boyu (λ), ve frekans (f) cinsinden olmak üzere, ilişki λ = c/f eşitliği ile ifade edilmektedir. Bir dalga hareketinin iki tepe noktası arasındaki uzaklığına dalga boyu (λ) ve birim zamanda bir noktadan geçen tepe noktası sayısına ise o dalganın frekansı (f) denir. Dalga hareketi için c = f. λ bağıntısı geçerlidir (c=3*10^8 m/saniye). Dalga boyu ile frekans ters orantılıdır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 19

20 ELEKTROMANYETİK ENERJİ Elektromanyetik enerji; katı, sıvı veya gaz halindeki cisimlerle temas ettiğinde; şiddet, doğrultu, dalga uzunluğu, polarizasyon ve faz vb. bakımlardan birçok değişikliğe uğrar. Fotogrametri ve uzaktan algılama tekniklerinde bu özellikler saptanır ve kaydedilir. Bu işlem sonucu ortaya çıkan görüntü ve veriler, kayıt edilen elektromanyetik ışınımda değişikliğe neden olan cismin özelliklerinin uzaktan ve temas etmeksizin belirlenerek yorumlanır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 20

21 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Elektromanyetik spektrum, ışık hızı ile hareket eden ve dalga boyu nanometrelerden kilometrelere kadar uzanan sürekli enerji ortamıdır. İnsan gözünün algılayabildiği dalga boyları, sadece görünür bölgedekilerdir. (400nm=0.4μm) μm (Mavi) μm (Yeşil) μm (Kırmızı) Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 21

22 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Elektromanyetik spektrumda görünür bölge son derece küçüktür. İnsan gözünün spektral duyarlılığı sadece µ a kadar olan dalga boyları arasında değişir. Mavi renk µ; Yeşil µ; Kırmızı µ alanı kaplar. Morötesi (ultraviyole) enerji görülebilen spektral bölgenin en kısa dalga boyu tarafındadır. Görülebilen bölgenin uzun dalga boyu ise yansıyan kızılötesi (IR) dalgalarıdır. Bu dalgaların uzun dalga tarafı termal kızılötesi enerjidir. 1mm den 1m ye kadar olan daha uzun dalga boylarında ise spektrumun mikrodalga boyu gelir. Fotogrametride kullanılan dalga boyları; Fotoğrafik ultraviyole, Görünür ve kızılötesi ( mikrometre arasındaki) ışınımlardır. (400nm=0.4μm) μm (Mavi) μm (Yeşil) μm (Kırmızı) Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 22

23 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Görüntü oluşumu EM enerji kavramına dayanmaktadır. Her cisim üzerine gelen ışınımı farklı oranlarda yansıtır, yutar ya da geçirir. Yeryüzündeki cisimlerin tanımlanabilmelerin en önemli nedeni, spektral özelliklerinin değişiklik göstermesidir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 23

24 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Nesneler bulundukları ortamdan sıcak iseler enerji yayarlar. Yutma (soğurma) ve yayma belli bir sürede dengeye girer Enerjiyi yutma ve yayma özelliği ideal olan nesneler SİYAH CİSİM lerdir. Siyah cisim kötü bir yansıtıcıdır. Dalga boyu arttıkça nesnelerin ışını yansıtma yetenekleri azalır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 24

25 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Elektromanyetik spektrumun farklı bölgelerinde oluşan ışıma farklı objelerle değişik şekilde etkileşimde bulunmaktadır. Yüzeylerin ısıl özellikleri en iyi elektromanyetik spektrumun ısıl kızıl ötesi bölgesinde, dielektriksel özellikleri ve pürüzlülüğü ise mikrodalga bölgesinde analiz edilebilmektedir. Bunun sonucu olarak farklı algılama sistemleri spektrumun farklı bölgelerinde yeryüzü cisimlerinin yaydığı ve yansıttığı enerjiyi kullanarak, farklı kimyasal ve fiziksel yapıdaki cisimlerin özelliklerini belirlemek ve birbirlerinden ayırt etmek için tasarımlanmaktadır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 25

26 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Her ne kadar bölgeler arasında kesin bir çizgi var olmasa da, fotogrametri ve uzaktan algılama amaçlı kullanılan önemli spektral bölgeler belirlenmiştir. Kaynak: Sunar vd,2011 Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 26

27 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Kaynak: Sunar vd,2011 Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 27

28 ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM Dalga boyu Kullanım Dalga boyu Kullanım g ışınları Mineral yapıları µm Bitki ve toprak içindeki su yapısı X ışınları Tıp µm Mineral ve kayaç türleri Ultraviolet(UV) Petrol tespiti µm Yüzey ısısı µm Su derinliği, bulanıklık 3 cm - 15 cm Yüzey yapısı, Toprak nemi µm Bitki dinçliği 20 cm - 1 m Gölge etkisi, ağaç yoğunluğu Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 28

29 TANIMLAR Fotoğraf Genel anlamda fotoğraf; nesnelerden yansıyan ışığın, ışığa duyarlı bir katman ya da elektronik sensörlerin üzerine düşürülmesiyle, kamera ile kaydedilen görüntüdür. Fotoğraf, cisimlerden yansıyan elektromanyetik radyasyonun, radyasyona duyarlı bir katman ya da elektronik sensörlerin üzerine düşürülmesiyle, kamera ile kaydedilen görüntüdür. En yaygın rastlanan fotoğraflar insan gözünün görebileceği kalıcı görüntüler meydana getiren dalga boylarıyla olan fotoğraflardır. Bir fotoğraf, orijinal kayıttan elde edilmiş bir kopya da olabilir. Buna göre pozitif (+) ve negatif (-) fotoğraftan söz edilebilir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 29

30 TANIMLAR Fotoğraf Fotoğrafın çekilebilmesi için ışık şarttır. Işık herhangi bir kaynaktan cisime gelir. Cisimden yansıyan ışık bir algılayıcıya yani göze ya da filme ya da sensore geldiği zaman görünür olur ve renkleri konusunda bilgi verir. Cisimlerin renkleri üzerine gelen ışığın ışık ısısı ve ne kadarını absorbe edip ne kadarını hangi dalga boyunda yansıttığına göre algılanır. Örneğin beyaz duvar sarı ışık ile aydınlatıldığında sarı, mavi ışık ile aydınlatıldığında ise mavi renk olarak görünür. Ancak kırmızı renkli cisim yeşil ışık ile aydınlatıldığında siyah gözükebilir ( Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 30

31 TANIMLAR Fotoğraf Işığın kimyasal olarak kayıt edilmesi, emülsiyon adı verilen ışığa duyarlı bir tabaka yardımıyla gerçekleştirilir. Işığa duyarlı madde, film, kart ve cam gibi fotoğraf altlıklarının üzerine yayılmıştır. Bu madde üzerine düşlen ışık miktarına bağlı olarak etkilenir. Işığın geldiği noktalarda farklı kararma dereceleri ile kayıt yapılmış olur. Bu şekilde elde edilen fotoğrafa analog fotoğraf ya da film tabanlı fotoğraf denilmektedir (Yaşayan vd, 2011). Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 31

32 TANIMLAR Fotoğraf Bu kayıt kimyasal veya elektronik olarak yapılabileceği gibi, kayıt sisteminin özelliklerine bağlı olarak fotoğraf; sadece grinin tonları olabilir, ya da doğal renklere yakın renklerde görülebilir. Büsbütün yapay renklerde de görülebilir. Bu nedenle uygulamalarda siyah/beyaz, doğal renkli, yapay renkli fotoğraflardan söz edilmektedir. Siyah / Beyaz Doğal Renkli Yapay Renkli Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 32

33 TANIMLAR Fotoğraf Fotoğrafın çekilebilmesi için ışık şarttır. Işık herhangi bir kaynaktan cisme gelir. Cisimden yansıyan ışık bir algılayıcıya; yani göze ya da filme ya da sensöre geldiği zaman görünür olur ve renkleri konusunda bilgi verir. Cisimlerin renkleri üzerine gelen ışığın ne kadarını absorbe edip ne kadarını hangi dalga boyunda yansıttığına göre algılanır. Örneğin beyaz duvar sarı ışık ile aydınlatıldığında sarı, mavi ışık ile aydınlatıldığında ise mavi renk olarak görünür. Ancak kırmızı renkli cisim yeşil ışık ile aydınlatıldığında siyah gözükebilir (Yaşayan vd, 2011). Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 33

34 TANIMLAR Görüntü Işığın elektronik olarak kayıt edilmesinde, emülsiyon yerine ışığa duyarlı sensörler de yer alabilir. Bu sensörler üzerine düşen ışığın şiddetine göre elektriksel yük üretirler. Nesnelerden yansıyan ışık enerjisi elektriksel sinyallere dönüştürülerek kayıt edilir. Daha sonra bu elektriksel yük transfer edilerek radyometrik yoğunluk değerine dönüştürülür. Bu şekilde kayıt edilen fotoğrafa ise sayısal fotoğraf veya görüntü denir. Sayısal fotoğraflar, özel sayısal kameralarla kayıt edilmiş olabileceği gibi, analog fotoğrafların tarayıcılarda taranarak sayısal ortama aktarılması ile de elde edilebilmektedir (Yaşayan vd, 2011). Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 34

35 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Analog bir kamera ile kaydedilen fotoğraf sürekli bir fonksiyon olarak düşünülebilir. Bu fonksiyonu g(x,y) şeklinde tanımlayacak olursak, x,y konuma ilişkin koordinatlar olarak düşünülebilir. g(x,y) değerine karşılık gelen değerler ise yoğunluk değerini diğer bir ifade ile gri değerleri ifade eder. Analog bir fotoğrafta hem konum hem de yoğunluk değerleri süreklidir. Analog bir fotoğraf sayısal hale dönüştürüldüğünde bu fonksiyon kesikli hale dönüşür Sürekli fonksiyonun kesikli fonksiyon şekline dönüştürülmesi işlemine sayısallaştırma denir. Bu işlem sonucunda elde edilen ürün sayısal fotoğraf yada görüntü olarak isimlendirilir (Yastıklı, 2010). Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 35

36 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Piksel: Görüntüyü oluşturan en küçük anlamlı elemandır. Koordinatı ve her bir piksel alanına karşılık gelen gri değeri vardır (DN). Matris olarak ifade edilir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 36

37 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir pikselin iki temel özelliği söz konusudur: Radyometrik özelliği (çözünürlüğü): Pikselin algılandığı elekromanyetik spekrumdaki gri değeri. Geometrik özelliği (çözünürlüğü): Görüntü matrisinde sahip olduğu matris koordinatları. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 37

38 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir fotoğrafın sayısallaştırılmasının açıklanması amacı ile öncelikle Siyah-Beyaz fotoğraf göz önünde bulundurulmuştur. Siyah-Beyaz fotoğraf sadece iki gri değerden oluşan bir resimdir. Böylesi bir görüntüde her bir piksel ya siyah ya da beyaz olarak oluşur. Burada sembolik olarak beyaz pikseller 1, siyah pikseller 0 değeri ile gösterilecektir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 38

39 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Yandaki şekilde görüntüye ait piksellerin 0 ve 1 kodlanmış hali verilmiştir. Bu şekilde 0 ve 1 kodlanmış piksellerden oluşan görüntülere ikili görüntü (binary image) adı verilir. İkili Görüntü Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 39

40 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Siyah beyaz görüntülerde gri değerler 0 ile 255 değerleri arasında değişen gri değerlerle ifade ediliyor ise bu görüntülere 8 bitlik görüntü ( ) yada görüntünün radyometrik çözünürlüğü 8 bit değerindedir denir. Yeryüzünde bir piksele karşı düşen alan ne kadar değişik görünüm ve değerlere sahip olursa olsun, pikselin sayısal görüntüdeki parlaklık değeri, 0 (siyah) ile 255 (beyaz) arasında değişen bir sayı ile ifade edilir Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 40

41 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 41

43 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntüler ise bilgisayar ekranlarında 24 bit lik veri olarak görüntülenir. Görüntüleme R(Kırmızı), G(Yeşil), B(Mavi) kodlanmış aynı objeye ait üç adet gri düzeyli görüntünün üst üstle ekrana iletilmesi ile oluşur. Görünür dalga boylarında elde edilmiş üç gri düzeyli görüntü bilgisayar ekranında sırası ile kırmızı-yeşil-mavi kombinasyonunda üst üste düşürülecek olursa renkli görüntü elde edilmiş olur. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 43

46 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntü kavramı; 1. band bir anlamda kırmızı filtrelenmiş, başka bir deyişle orijinal görüntüdeki gri değerler kırmızının tonları şeklinde ifade edilmiş, benzer şekilde 2. ve 3. bandlar da da yeşilin ve mavinin tonları şeklinde ifade edilip üstüste çakıştırılmış ve oluşan renk karışımından da doğal renkler elde edilmiştir; şeklinde de açıklanabilir. Öyleyse, band kombinasyonu şekilden de görüleceği üzere dir. Aşağıdaki şekilde doğal renkli görüntü verilmiştir. Burada görüntü RGB dir ve band kombinasyonu dir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 46

47 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Yine aşağıdaki şekillerde aynı görüntü RGB fakat band kombinasyonları ve şeklinde sıralanmıştır. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 47

48 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri RGB gösterimde band kombinasyonlarını değiştirince renklerin de değiştiği görülmektedir. 1. görüntüde; 3. band R, 2. band G, 1.band B şeklinde tanımlanmıştır. 2. görüntüde; 1. band R, 2. band G, 3. band B, 3. görüntüde; 2. band R, 1. band G, 3. band B şeklinde tanımlanmıştır. Bu şekilde oluşan (2. ve 3.) görüntülere yapay renkli görüntüler adı verilir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 48

51 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri RGB (3,2,1) Doğal Renkli Siyah Beyaz Doğal Renkli Renkli Kızılötesi - Yapay Renkli (R = CIR yansıma), siyah / beyaz Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 51

53 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir görüntüde fark edilebilir en küçük detay, algılayıcının geometrik çözünürlüğü ile ilgilidir ve görülebilen en küçük hedef boyutunu tanımlar. GSD: Ground Sampling Distance YÖA: Yer Örnekleme Aralığı: Komşu piksellerin merkezlerinin yeryüzündeki fiziksel karşılıklarıdır. Genellikle cm. ve/veya m. cinsinden ifade edilir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 53

54 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Aynı bölgenin farklı geometrik çözünürlüklerde örneklenmesi Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 54

55 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Bir görüntü büyütüldükçe görüntüde detay yorumlama olanağı gittikçe yok olur. Aşağıdaki şekillerde bu açıkça görülecektir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 55

58 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Sayısal görüntüler, grid koordinat sistemine ek olarak kanal sayısı doğrultusu da eklenerek üç boyutlu bir eksen sisteminde gösterilir. Fotoğraflar, 2 boyutlu olarak film üzerine kaydedilir. Görüntüler ise sayısal formda kaydedilirler. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 58

59 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Sayısal görüntü raster formatındadır. Bir raster; x ve y koordinatları ile tanımlı gridlerden oluşur. Bu gridlerin her birine piksel adı verilir. Her bir piksel sayısal bir değere karşılık gelir (Dijital Number, DN). Örneğin, 8 bitlik siyah-beyaz bir görüntüde, piksel dijital değerleri 0 ile 255 arasında gri renk tonundan oluşur. 0 siyah ve 255 beyaz renk tonuna karşılık gelir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 59

60 Fotoğraf / Görüntünün Özellikleri Renkli görüntüler bilgisayarlarda gri düzeyli görüntülere göre daha fazla yer kaplarlar. Örneğin 8 bitlik 1640x1640 pikselden oluşan bir görüntü bilgisayarda: 1640x1640x8= byte = /1024 = 21012,5 KB = 21012,5 /1024 = 20,52 MB yer kaplar. Eğer bu görüntü renkli olsa idi (üç band olacağından) 3x20,52=61,56MB yer kaplayacaktı. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 60

61 SİYAH-BEYAZ FOTOĞRAF EMÜLSİYONLARI Emülsiyon (Duyarkat) ışığa duyarlı gümüş halojenidlerden (AgBr, AgCl, AgJ, v.b) oluşan bir katmandır. Bu maddeler ince tanecikler halinde bir jelatin içinde çözülmeyen sabit tanecikler biçiminde bulunur ve boyutları μ dolayındadır. Kamera önündeki perde kısa bir süre açılınca mercek sisteminden geçen ışınlar emülsiyonu etkiler. Işığın fazla geldiği noktalarda etkilenme daha fazla, az geldiği noktalarda ise etkilenme daha az olur. Böylece, önce gözle görülmeyen gizli görüntü oluşur. Daha sonra kimyasal işlemler yapılarak gizli görüntü görünür ve kalıcı bir duruma getirilir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 61

62 RENKLİ ve YAPAY RENKLİ FOTOĞRAF EMÜLSİYONLARI Renkli emülsiyonlar, spektrumun belirli bölgelerine duyarlı katmanlardan oluşur. Örneğin mavi yeşil - kırmızı renkle duyarlı üç katman ile doğal görüntüde bir fotoğraf oluşur. Renkli filmlerdeki üç emülsiyon tabakasının en üstündeki emülsiyon tabakası mavi ışığa karşı duyarlıdır. Bunun altındaki emülsiyon tabakası ise ortokromatiktir, yani mavi ve yeşil ışıklara karşı duyarlıdır. Yeşil kırmızı kızılötesi, alışılmamış bir renkli görüntü meydana getirir. Bu tür fotoğraflara yapay renkli fotoğraf denir. Kaynak: Yaşayan vd.,2011 Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 62

63 EMÜLSİYON TAŞIYICISI (Analog f.) Fotoğraf emülsiyonları cam, film ve kağıt üzerine sürülür ve emülsiyon taşıyıcısının boyut değiştirmesinin çok küçük olması istenir. Cam, boyut değiştirmesi en az olan taşıyıcıdır ve bu nedenle yersel kameralarda cam (kalınlığı 2-3 mm) kullanılmıştır. Hava fotogrametrisinde ise çok fazla yer tutması ve kırılma riski nedeniyle pek kullanılmaz. Film, plastik maddelerden yapılan saydam bir emülsiyon taşıyıcısıdır. Cronar, polyester ve asetat tan yapılmaktadır. Boyut değiştirmesinin çok az ve homojen olması gerekir. Hava fotogrametrisinde kullanılan filmlerin kalınlıkları mm genişlikleri 25 cm dir. Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 63

64 FOTOĞRAFİK BANYO İŞLEMLERİ (Analog f.) Pozlanmış emülsiyonda oluşan gizli görüntü banyo işlemleri sonunda kalıcı bir görüntü biçimine dönüşür. Siyah / Beyaz fotoğraf malzemelerinin banyo işlemleri aşamaları: Geliştirme, Durdurma, Saptama, Yıkama ve Kurutma ( Duyarlık, Geçirgenlik, Matlık, Kararma, Pozlanma, Karakteristik Eğri, Gamma, Gren, Ayırma Gücü, Genel Duyarlık, Bağıl Açıklık, Filtre Ekseni ve Kızılötesi Filmler kavramlarını Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN ın Fotogrametri kaynağından takip ediniz) Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 64

65 GELECEK HAFTA: Fotogrametride Kullanılan Hava Kameraları Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 65

66 KAYNAKLAR, Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN, YTÜ Fotogrametri Ders Notları, Prof. Dr. Ahmet YAŞAYAN, vd. T.C. ANADOLU ÜNİVERSİTESİ YAYINI NO: 2295, ACIKOĞRETİM FAKÜLTESİ YAYINI NO: 1292 Fotogrametrinin Temelleri Ders Notları, Doç. Dr. Naci YASTIKLI, YTÜ, 2010 Uzaktan Algılama Ders Notu, Sunar F., Özkan C. ve Osmanoğlu B., T.C. Anadolu Üni. Yayını No: 2320, AÖF Yayını No: 1317, 2011 Fotogrametri, O. Altan, S. Külür, G. Toz, H. Demirel, Z. Duran, M. Çelikoyan, Karl Krauss, 7. Baskıdan çeviri, İTÜ, Nobel Yayın Dağıtım, htm#general%20rs Yrd. Doç. Dr. Aycan M. MARANGOZ 66