FOTOĞRAF RAFİK K TEMELLER Bu bölüm b m : Karl Kraus, Photogrammetrie, Band 1, Geometrische Informationen aus Photographien und Laserscanneraufnahmen, ISBN 3-113 11-017708-00 adlı kaynağı ğın çevirisi yapılarak ve Prof.Dr. Ahmet Yaşayan, ayan, Fotogrametri-1 1 ders Notları,, YTÜ,, Aralık, 1996 adlı kaynaklar yararlanılarak larak hazırlanm rlanmıştır. Bir ölçü kamearasına gelen fotonlar ışığa duyarlı fotoğrafik emülsiyon yardımıyla fotoğrafı oluştururlar. Fotoğraflar iki grupta incelenir: A- Analog fotoğraf (Bu derste incelenecektir) B- Sayısal fotoğraf (Sayısal görüntü işleme dersinde incelenecektir) Analog Fotoğraf Analog resim elde edildikten sonra film geliştirme, fix ve yıkama, kurutma banyolarından geçirilerek pozitif resim elde edilir. Fotogrametik açıdan resim altlığında oluşan deformasyonun bilinmesi ve bunun da değerlendirma sırasında hesaba katılması gerekmektedir. Bundan dolayı genelde fotogrametride kullanılan resim altlıkları defarmasyonu minimum olan malzemelerden seçilir. Yine cam ya da film altlıklar kullanılır. Fakat cam altlıklar hava fotogrametrisinde kullanılmazlar.
Koruma tabakası Işığa duyarlı emülsiyon (7-20µ) Tercüme et Taşıyıcı Işık yutucu Taşıyıcı Cinsi Kalınlığı (mm) Emülsiyon Kalınlığı (mm) Emülsiyon ile İlgili Özellikler Cam (15 cm x 15 cm ile 24 cm x 24 cm) 1.3-3.0 3.0-6.0 30-50 20-30 5-10 düz ultra düz aynalı cam tozlu 24 cm kalınlığa kadar olan filmler Polyester tabanlı 0.06-0.18 5-20 vakum doğrultusuna ya da pres levhasına bağlı Yersel fotogrametri için kural olarak hava fotoğraflarından daha küçük boyutlardaki altlıklar kullanılır. Tesadüfi ve düzeltilemeyen film deformasyonları en çok +/- 3-7 µm civarında olmaktadır. ava fotoğraflarında kullanılan uçaklar 150-800 km/h hızına sahip ve çekilen fotoğraflarda ise poz süresi çok kısadır (1/250-1/1000 s.) Dolayısı ile kontrast hızlı bir şekilde değişmektedir. Renkler ve Filtreler İnsan gözü elektromanyetik spektrumun yanlızca 400-700 nm lik aralığını görebilmektedir. Fotokimyasal işlemler ise 300-1000 nm lik aralıkla söz konusu olabilmektedir. Yani yakın kızılötesi ve termal aralıklarda da fotoğraf çekilebilmektedir. Görülebilen ışık yaklaşık 100 nm lik dilimlerle bölünmüş spektral renklerden olşur. Bunların toplamı ise beyazı verir. er bir dilim ise mavi, yeşil ve kırmızı dan oluşmaktadır. Bu renklerin birbirleri ile karşımından bilindiği üzere farklı renk tonları elde edilir. İki eklemeli temel rengin karışımdan çıkarmalı renkler cam göbeği (cyan), sarı ve macenta (magenta) elde edilir.
GİRİŞ Cyan=Mavi+Yeşil=Beyaz-Kırmızı Sarı=Yeşil+Kırmızı=Beyaz-Mavi Magenta=Kırmızı+Mavi=Beyaz-Yeşil Ultraviyole Mor Mavi Yeşil Sarı Turuncu Kırmızı Yakın Kızılötesi MONOKROMATİK SPEKTRAL RENKLER 300 400 500 600 700 800 Mavi Yeşil Kırmızı Mavi Yeşil Kırmızı Sarı Magenta Cyan λ[nm] KARIŞIK RENKLER Obje renkleri Filtre Renkler Eklemeli Temel Renkler Çıkarmalı Temel Renkler Transparent Mat Eklemeli ve çıkarmalı temel renkler birbirlerinin tümleyenleridir. İki tümleyen rengin toplamı her zaman beyazı verir. Mavi+Yeşil=Beyaz Yeşil+magenta=Beyaz Kırmızı+Cyan=Beyaz Mavi+Yeşil=Beyaz Mavi+Yeşil+Kırmızı=Beyaz Sarı+Magenta+Cyan=Beyaz Fotoğraf çekiminde çeşitli filtreler uygulanarak objektive gelen ışınlardan bazıları filtrelenir. Diğer bir deyişle filtreler sayesinde gelen ışık ışını spektral olarak ayrılır, böylelikle kameradan sadece örneğin filmlerde, emülsiyonun duyarlı olduğu spektral alandaki enerjinin geçmesi sağlanır. Fakat filtreler de işlevlerini % 100 yerine getiremeyebilirler. Örneğin aşağıdaki şekilde de görüleceği üzere yeşil filtre yeşil alandaki enerjinin sadece %80 ini geçirebilmektedir ve diğer renkleri de %20 mavi ve %30 kırmızı olarak geçirir. Filtrenin kalitesinin saptanabilmesi için geçirilen elektromanyetik enerjinin dalga boyunun ölçülmesi gerekmektedir. Aşağıdaki şekilde opasite (matlık), geçirgenlik gibi hava fotogrametrisinde gerekli filtreler gösterilmiştir.
hava fotogrametrisinde gerekli filtreler gösterilmiştir. Bir Yeşil filtrede geçirgenlik, Yukarıda % cinsinden gelen ışığın saydamlığı, Aşağıda aynı şekilde logaritmik dağılım Spektral geçirgenlik-ava kameraları için filtreler
Fotoğrafçılıkta filtreler sis ve pusun neden olduğu saçınmanın etkisini azaltmak, parıldamayı önlemek vb. amaçlar için kullanılır. Kısa dalga boylu ışınlar, uzunlardan daha fazla saçılmaya uğrarlar. Fotoğrafçılıkta ve özellikle hava fotogrametrisinde mavi rengi daha az geçiren ve bu yüzden eksi mavi adı da veriken sarı filtreler kullanılır. ava moleküllerinin neden olduğu saçılma dalga boyunun yaklaşık dördüncü kuvveti ile ters orantılıdır. Işık saçılması bir hava filmi üzerinde, uniform ve zayıf bir aydınlanmaya neden olur. Böylece yoğunluk farklılıkları azalır. Özellikle gölge alanlarında bu etken en büyük değerini alır. Pus filtreleri gölge alanlarında kontrastı artırır. Filtre kullanıldığı zaman pozlanma süresini arttırmak gerekir. Filtre katsayısı, filtre kullanıldığı ve kullanılmadığı durumda gerekli poz süresi miktarlarının birbirlerine oranıdır. Bu süre 1.5-4 oranında değişir.
Siyah-Beyaz Fotoğraftaki Kimyasal İşlemler Pozlanmamış bir film emülsiyonu gümüş halogen kristallerinden (kristal büyüklüğü 0,2µm.) oluşur. Bu filmin negatif banyosu ile pozlanmış film görünür hale gelir. Fix banyosu ile pozlanmamış gümüş bromürler çözülür ve son banyo ile uzaklaştırılır. Sadece metalik gümüş aydınlanan kısımda kalır. Tersine bir işlemde ise ön geliştirme sırasında aydınlanan gümüş bromürler ayrılır, aydınlanmamış gümüş bromür tanecikleri kalır. Bunlar tekrar aydınlatılır ve pozitif geliştirilir, fizlenir ve yıkanırsa poizitif film elde edilir. Sonraki aydınlatme burada kimyasal olarak natriumsulfid kullanılarak yapılır. Siyah-Beyaz Fotoğraftaki Kimyasal İşlemler a) Pozlama Pozlanmış Gümüş Bromür Pozlanmamış Gümüş Bromür b) Pozlanmış Resim Pozlanmamış Gümüş Bromür Gelşmiş İndirgenmiş Gümüş c) Negatifin elde edilmesi Pozlanmamış Gümüş Bromür Pozlanmış Gümüş Bromür Atılır d) Ön Yıkama İndirgenmiş Gümüş e) Pozitifin elde edilmesi
Gradsyon Aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi, bir negatifte yada paozitif filmde aydınlanmave D yoğunluğu (kararma olarak da adlandırılır) foto kimyasal işlemler ve foto kimyasal materyallere karar verilmesinde önemlidir. D yoğunluğu densitometre ile ölçülür. Bir densitemetre sabit bir ışık akımı gönderir Φ O (Lumen olarak ölçülür (lm)) ve filmde absorbe edilmeyen kısmını ölçer Φ/ Φ O oranı saydamlık τ, bunun tersi 1/ τ opasite O olarak adlandırılır ve bunların logaritması D yi verir. Φ τ =,(0 τ 1) Φ O 1 D = log = log O τ D=2 gelen ışık akımının sadece 1/100 ünün filmden geçtiğini ve 99/100 ünün ise absorbe edildiği anlamına gelir. D=1 için 1/10; d=0 tamamiyle geçirgenlik ya da τ=1 anlamına gelir. Yoğunluğun logaritmik tanımlanması Weber-Fecher yasası gereği yapılır. pozlaması,emülsiyonda oluşan pozlama şiddeti E ile elde edilirek Lux cinsinden ölçülür. Lux=Lümen/m 2 /1 lx=1 lm/m 2 ) burada pozlama süresi t ile tanımlanır ve Luxsaniye cinsinden verilir (lx.s). Gradasyon γ=tanα- α dır. Bu değer normal pozlama alanındaki kararma eğrisinin eğim açısına yaklaşık olarak eşittir. Bu değer fotografik materyale, kimyasal geliştiricilere ve geliştirme ısısına ve gelişme süresine bağlıdır. γ >1 ise yüksek kontrastlı film materyali anlamına gelmektedir. Tersine γ <1 ise yumuşak bir film, γ =1 ise normal bir film materyali anlamına gelmektedir. ava fotoğraflarında kullanılan filmlerde γ >1 olan film materyalleri tercih edilir.
E1 Duyarlılık ölçü noktası (DIN,ASA,ISO) burada D= 1 üzerinden 0.1 E2 Duyarlılık ölçü noktası(afs,eafs) burada D= 1 üzerinden 0.3 Burada resmin maksimum çözünürlüğü normal pozlama alanının aşağıdan yukarı 3. bölümünde gerçekleşir. Burada tam olarak pozlama sağlanır. Genel Duyarlılık S bir fotoğrafik emülsiyonun belirli bir ışıma, belirlenen bir alım ve gelişme koşulları için duyarlılık ölçütüdür. Belirli bir yoğunluk farkı için D pozlamanın tersi olarak D tanımlanır. Alman Normlar Enstitüsü logaritmik ölçütleri DIN-değerleri olarak aşağıdaki eşitlikten belirlemiştir. 0 S DIN = 10log D= 0.1 Burada temel örtüsünün eriştiği en yüksek değer D=0.1 için D birim pozlama olarak alınır. Amerikan Standartlar Kurumu (ASA) aşağıdaki formülü kullanarak duyarlılığı belirtir. ISO-Normları ise duyarlılığı DIN ve ASA ile verir. Tabloda bu değerler verilmiştir. 0 S ASA = 0.8 D= 0.1 0 ; pozlamabirimi =1 lx.s(görünen ışık için) ; lx.d deki D
Siyah-Beyaz hava fotoğraflarında kullanılan filmlerde USA da DIN ve ASA eşdeğer normda kullanılmaz. Aşağıdaki formülden hesaplanır. AFS: Aerial Film Speed S AFS = 2 3 0 D= 0.3 Bağı ğıl l AçıklA klık Kamera objektifinde ışığın istenen miktarda geçip geçmemesini sağlayacak, ayarlanabilir daire biçiminde bir delik bulunur. Buna diyafram denir. Objektifin bağıl açıklığı D/f ile tanımlanır. D, diyafram çapı, f ise objektifin odak uzaklığıdır. D/f yerine f/d=n de kullanılır. Bu oran belirli bir ışık şiddeti altında birim zamanda objektiften geçen ışık miktarını tanımlar. Söz gelimi 30 cm odak uzaklığı olan bir kamerada f/5.6 da etkili diyafram açıklığı 30/5.6= 5.36 cm dir. Fotoğraf makinalarındaki diyafram sistemi, ışık giren alanı adımlar halinde değiştirir. er adımdaki alan kendisinden önceki alanın yarısı kadardır. Bu nedenle kameralardaki N=f/D sayıları 2 oranında değişir. N büyüdükçe diyafram açıklığı küçülür. Diyafram adımları: 1/2.8, 1/4, 1/8, 1/11, 1/16, 1/22 şeklindedir. D Fotoğraf Diyafram Perde