V. 2.10. Цифрові фотокамери

Цифрові камери, як і звичайні камери, складаються із власне камери, об'єктива, затвору, блока запису та передавання зображення до комп'ютера. У площині знімка цифрової камери, якою знімають просторові тривимірні об'єкти, встановлене плоске двовимірне поле детекторів, яке, власне, і є блоком запису зображення. У завантажених станах ці детектори подають спочатку аналогові (безперервні) сигнали, які потім зчитуються комп'ютером через певний інтервал. Як наслідок, відбувається аналого-цифрове перетворення -квантування. Отже, під квантуванням необхідно розуміти перетворення анало­гових сигналів на цифрові. У цифрових фотограмметричних камерах вико­ристовуються переважно CCD-сенсори (Charge Coupled Device) - прилад зі світлочутливими елементами (українською мовою ПЗЗ - прилад із зарядним зв'язком). Порівняно з оптичними фотокамерами CCD-сенсорні цифрові камери є дуже маленькими за розмірами і порівняно стабільні. їх називають CCD-камерами. У сучасному серійному виробництві є цифрові камери, чутлива ділянка яких містить 500x500, рідше 1000x1000 чутливих елементів зображення (пікселів). Вже в 1991 р. існували камери з 2000x2000 пікселами та з'являються цифрові камери з 4000x4000 елементами зображення. А у 2000 р. обсяг інформації в 1 гігабайт вже не вважається дуже великим (1 гігабайт = 1024 мегабайт). Зауважимо, що відеокамери (професійні чи аматорські) також обладнані CCD-сенсорами. Камери підпорядковані прийнятим стандартам. В Америці стандарт 30 знімків на секунду; у Європі 25 знімків на секунду. Професійні сучасні камери здатні робити 60 кадрів на секунду. Проте у деяких камерах є можливість збільшити частоту до 200 Гц. Цифрові камери широко застосовуються не тільки під час знімання місцевості для складання карт, але й, наприклад, для визначення турбулентності атмосфери, аномальної рефракції, інших явищ. Відомо, наприклад, що для розміру пікселів 9 мкм та об'єктива з фокусною відстанню 400 мм та роздільною здатністю камери близько 0,05 від

554

Розділ V

розміру чутливого елемента можливо досягти точності вимірювання коливань зображень предмета 0,01 мм на віддалі 20 м.

Знімки, отримані цифровою камерою, також трансформуються. Проте зміст такого трансформування дещо інший. Одержання цифрового ортофо-тозображення (трансформованого) полягає в тому, щоб із цифрового знімка, заданого в системі координат цифрової фотограмметричної камери, перейти до деякої топоцентричної системи координат матриці зображення в площині XY, причому тут йдеться не про систему координат об'єкта, а про систему коор­динат у площині XY (координат матриці зображень).

Цифрові (трансформовані) ортофотознімки мають переваги порівняно зі звичайними знімками:

• істотно вища геометрична точність;

• такий знімок можна коригувати;

• покращується можливість монтажу декількох цифрових трансфор­мованих зображень, які можна ідеально підібрати за рівнем сірого тону в місцях з'єднань;

• підсилення контурів за допомогою відповідної фільтрації;

• цифровий знімок можна розглядати як власну інформаційну систему в геоінформаційній системі; головне: можливість комп'ютерного опрацювання цифрових ортофотозображень.