Основные характеристики аэрофотообъектива

Основными характеристиками аэрофотообъектива, определяющими метрические и изобразительные свойства снимков, являются: фокусное расстояние, дисторсия, разрешающая способность, угол поля изображения, светораспределение по полю изо­бражения.

Фокусным расстоянием объектива ( f ) или главным фокусным расстоянием называют расстояние от задней узловой точки объектива S до главного фокуса F (рис. 6). Через главный фокус перпендикулярно оптической оси проходит фокальная плоскость, в которой строится изображение и где располагается фотопленка Р.

Фокусное расстояние определяют при фотограмметрической калибровке АФА с точностью до 0, 01 мм (или до 0, 001 мм) и записывают в аттестат аэрофотообъектива.

В АФА применяют объективы с фокусными расстояниями от 20...30 мм до нескольких метров. Фокусное расстояние АФА f и высота фотографирования Н определяют масштаб съемки.

                                     ,                                           

где т — знаменатель масштаба фотографирования.

При неизменной высоте фотографирования, чем больше фокусное расстояние, тем крупнее масштаб съемки.

Дисторсия объектива — частный случай аберрации, при­водит к нарушению связки проектирующих лучей, строящих оп­тическое изображение.

Нарушение происходит за счет неодинакового преломления различно направленных проектирующих лучей ASa (рис. 7).

Это приводит к неравно­мерному смещению (Δ r) точек по полю снимка. Значение дисторсии варьирует от 0, 002...0, 005 мм до десятых до­лей миллиметра. Дисторсию учитывают при компь­ютерных технологиях фотограмметрической обработки снимков вводят поправки в положение точек изображения, равные значе­ниям дисторсии.

Линейная разрешающая способность объектива (R) — воз­можность раздельно воспроизводить на снимке мелкие детали сни­маемого объекта (определяется числом раздельно воспроизводи­мых черных линий в 1 мм изображения при таком же белом интер­вале между ними). Например, если объектив имеет разрешающую способность 50 мм^-1, то это означает, что в 1 мм изображения мо­жет быть зафиксировано 100 черных и белых линий и минимально различимый размер элемента изображения (линейное разрешение) будет равен 0, 01 мм.

R = 50 мм^-1 = 50 лин/мм — разрешающая способность.

ρ = 1/(2R) = 1/(2·50) = 0, 01 мм —линейное разрешение.

Неравномерность светораспределения в плоскости снимка приводит к тому, что объекты одинаковой яркости при отображении их в центре или на краю снимка имеют различную оптическую плотность (цвет).

Угол, образованный лучами, исходящими из задней узловой точки объектива и опирающимися на диагональ прикладной рамки АФА, называют углом поля изображения (рис. 8). По значению угла поля изображения АФА подразделяют на узкоугольные (2β < 15°), нормальноугольные (15...60°), широкоуголь­ ные (60…120°), сверхширокоугольные (более 120°).

При увеличении угла поля изображения увеличива­ется неравномерность свето­распределения от центра к краю и уменьшается разре­шающая способность снимка. В узкоугольных АФА эти из­менения выражены в меньшей степени. Для устранения неравномерности светорас­пределения, которая в широ­коугольных аппаратах значительна, применяют напыление объективов металлическим порошком с плотностью слоя, уменьшающегося от центра к краю.

 

Кадровые топографические аэрофотоаппараты

И их характеристика

Топографические АФА предназначены для получения снимков, которые используют при создании топографических планово-картографических материалов, сельскохозяйственных и земельно-кадастровых планов, мониторинге территорий и т. п.

В нашей стране наиболее распространены аэрофотоаппараты типа АФА-ТЭ, АФА-ТЭС, а также зарубежные АФА (табл. 1.2).

АФА-ТЭ (топографический, электрический) имеют объективы с фокусными расстояниями 55-500 мм. Плёнка выравнивается ва­куумным способом. Диапазон выдержек до 1/300-1/400 с.

АФА-ТЭС является модернизацией АФА-ТЭ, вы­пускаются с объективами, имеющими фокусные расстояния 50, 72 и 100 мм. Выравнивание фотоплёнки в плоскость осуществляется путём её прижима к стеклу, помещённому в фокальной плоскости объектива. Диапазон выдержек до 1/700-1/850 с. Цикл работы фотокамер от 1, 2 до 2, 4 с.

За рубежом топографические АФА выпускают фирмы Германии, Швейцарии, США и других стран. В нашей стране используются АФА: MRB и LMK фирмы Карл Цейсс (Германия), RMK (Оптон, Германия), RC-10 (Вильд, Швейцария).

 

 

Таблица 1.2

Основные характеристики кадровых топографических АФА

Показатели	АФА-ТЭ	АФА- ТЭС-7	АФА- ТЭС-10	LMK-30	LMK-15	RC-30
Фокусное расстояние, мм	70, 100, 140, 200, 500	70	100	305	152	Сменные объективы 88, 153, 303
Дисторсия, мм	0, 03-0, 01	0, 01	0, 01	0, 002	0, 003	0, 002
Разрешающая способность, лин/мм	25-40	70	90	65	70	110
Способ выравнивания пленки	Вакуум	Прижимное стекло
Формат снимка, см	18x18	18x18	18x18	23x23	23x23	23x23

 

Отличительными особенностями современного арофотосъемочного оборудования являются:

- наличие сменных объективов с различными фокусными рас­стояниями, их быстрая и удобная смена во время съемки;

- высокая (более 100 лин/мм) разрешающая способность изобра­жения, практически одинаковая по всему полю кадра;

- остаточная дисторсия 2...3 мкм;

- наличие большого диапазона выдержек 1/100...1/1000 с и ком­пенсаторов сдвига изображения, что позволяет производить аэро­фотосъемку с малых высот и на больших скоростях летательных аппаратов;

- оптико-электронные командные приборы, управляющие работой камеры в полуавтоматическом режиме;

- наличие стабилизирующих платформ, обеспечивающих полу­чение снимков с углами наклона не более 10 мин, автоматическое регулирование экспозиций.

Управляют работой АФА и съемочным процессом в целом с помощью специального бортового компьютера. Компьютер помещен в крепкий корпус, не содержит движущихся частей, имеется электронная защита, что значительно снижает веро­ятность его выхода из строя в полете.

Программно обеспечиваются следующие функциональные возможности:

- графическое отображение на дисплее маршрута полета и разво­ротов над фотографируемым участком местности;

- точное открытие затвора в точке пространства с заданными ко­ординатами и регистрацией их в системе WGS-84;

- отображение любой исходной информации, необходимой при дальнейшей фотограмметрической обработке: время суток, дата, точность определения координат центров фотографирования и т. п.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: