海洋魚類

[拼音]:hangkong sheying

[英文]:aerial photography

在飛機或其他航空飛行器上利用航空攝影機(簡稱航攝機)攝取地面景物像片的技術。

航空攝影始於19世紀50年代,當時從氣球上用攝影機拍攝的城市照片,雖只有觀賞價值,卻開創了從空中觀察地球的歷史。1909年美國的萊特(W.Wright)第一次從飛機上對地面拍攝像片。此後,隨著飛機和飛行技術,以及攝影機和感光材料等的飛速發展,航空攝影像片(簡稱航攝像片)的質量有了很大提高,用途日益廣泛。它不僅大量用於地圖測繪方面,而且在國民經濟建設、軍事和科學研究等許多領域中得到廣泛應用。

方式

進行航空攝影要根據航攝像片的使用目的制定完善的航攝飛行計劃,確定適當的航高、航向、航速、像片的重疊度,決定航空攝影方式和種類,選擇航攝機和感光軟片,以及最佳的攝影時間等。通常,按航攝機光軸同鉛垂線方向的關係分為豎直航空攝影(光軸和鉛垂線同向,偏離值一般不允許超過3°)和傾斜航空攝影。前者取得的像片近似為水平像片,多用於航空攝影測量或經濟建設等方面;後者取得的像片的比例尺全片不一致,隨著光軸偏離鉛垂線方向愈遠其比例尺愈小,多用於軍事偵察。按照像片的覆蓋面積,航空攝影又可分為單片航空攝影、航線航空攝影和區域航空攝影。單片航空攝影,即沒有重疊部分的攝影,所攝的相鄰像片之間沒有共同的地面影像。航線航空攝影是在航線方向上相鄰像片間具有一定重疊的攝影。區域航空攝影是在被拍攝區域內敷設多條航線,不僅同一航線的相鄰像片之間,而且相鄰航線的相鄰像片之間都具有一定重疊的攝影。同一航線上像片之間的重疊叫做航向重疊;相鄰航線間像片之間的重疊叫做旁向重疊。

為了航空遙感或其他特殊用途,航空攝影又發展了全景攝影(見航天攝影)、多譜段攝影等不同攝影方式。多譜段航空攝影是使用一種多鏡頭攝影機,鏡頭前插入不同的濾色鏡,在同一瞬間對同一景物攝影,得到不同光譜段的影像。除此以外,還有側視雷達成像系統。它是由微波收發機、天線和記錄顯示等組成。天線安裝在飛機的兩側,由發射機發出同地面成一定傾角的微波脈衝,經地面反射後,由接收機接收,在顯示器上顯示出不同亮度的影象。側視雷達成像系統具有全天候、全天時的攝影效能。

裝置

主要是專用於航空攝影的飛機和航空攝影機。航空攝影飛機要求視野廣闊,有適合儀器操作的機艙空間,續航時間長,航速適中,穩定性良好。航攝機是構成地面景物光學攝像的裝置。它的鏡頭具有很高的物鏡分解力和很小的畸變,有較大的相對孔徑檔,有較短的曝光時間和曝光間隔。像機的內方位元素保持穩定,曝光時軟片壓平良好,並具有較大的軟片儲存量。為了適應不同需要,同一型號的航攝機往往配備幾個不同焦距、不同視角、甚至不同像幅的鏡頭。它有控制系統,可以按一定的時間間隔進行連續攝影。有的航攝機還附有用來測定曝光瞬間攝影站離地面高度的測高儀,測定各攝影站之間航高差的空中測微高差儀,以及使航攝機光軸保持鉛垂方向和記錄其光軸偏離垂線角度的陀螺儀等。航攝機按照視角的大小又可分為常角、寬角和特寬角等幾種,其相應的像場角約為60°、90°和120°。

攝影處理的裝置有自動沖洗機、晾乾機和印像機等。

感光材料及其處理

感光材料包括黑白片、彩色片和假彩色片。黑白片又包括全色片(圖1)和全色紅外片。所有軟片都要求有感光度高、分解力高、灰霧度低、伸縮率小以及色調飽和等特性。由於對像片質量的要求較高,軟片寬而長,因此軟片的處理必須有專門的沖洗裝置、高質量的化學藥劑和特殊配方、以及高純度的水和適當的藥液溫度等。

質量評定

航空攝影質量評定包括影像質量評定和飛行質量評定兩個方面。

影像質量首先體現在影像的清晰度上。以攝影系統攝得兩個相鄰物體的影像,一個極亮、一個極暗,用測微密度計在垂直於影像邊界的X方向,每隔一定距離測定其密度D,如果影像十分清晰,則以D和X為縱橫座標所表示的密度變化應構成如圖2中的折線ACEB。但實際上,由於光學系統、感光材料以及沖洗技術等條件的影響,卻成為曲線AB,兩個影像的界線就不明顯。曲線AB的平均坡度越陡,影像就越清晰,因此可用平均坡度來衡量影像的清晰度。其次,影像質量還體現在影像的分解力上。分解力是指影像內每一單位長度 (1毫米)內可以分清黑白線條對數目多少的能力。能分清的線對數越多,分解力越高。影像的分解力 (R)同光學系統的物鏡分解力(RO)和感光材料乳劑的分解力(RE)有關,經驗公式為:

評定影像質量的另一種方法是用調製傳遞函式(MTF)表示,即:

其中影像的調製度為:

測試板的調製度為:

式中Imax、Imin分別為分解力測試板白、黑線條的亮度;I′max、I′min分別為白、黑線條經攝影系統構像後的影像亮度;v 為測試板上線條的空間頻率。不同的空間頻率有不同的調製度,因此測試許多空間頻率的調製度,就可以描繪出調製傳遞函式曲線。同一空間頻率,調製傳遞函式愈高,影像質量愈好。此外,還可通過函式曲線得知同一光學系統對各個空間頻率的調製函式值,比較不同光學系統對每一空間頻率的攝影質量。圖3中的A、B分別為兩個光學系統的 MTF曲線。從圖中可知攝取空間頻率v高於100線對/毫米的物體時,光學系統B攝得的影像質量比光學系統A攝得的高;攝取空間頻率低於該值的物體時則相反。

由於航空攝影受許多條件影響,而且像片上影像複雜,特別是測定MTF需要特殊的儀器,因此上述方法雖能較客觀的反映影像質量,但直接用於評定航攝像片仍有困難,目前僅用於測定攝影系統和感光材料效能。實際工作中常以量測像片中影像的最大密度值、最小密度值和灰霧度的大小等幾個指標來評定影像的質量。

飛行質量評定包括對像片比例尺、航向重疊度和旁向重疊度、像片傾斜角、航線彎曲度、旋偏角、圖廓線外的像片保證等方面的評定。這些專案的評定方法在有關規範中均有規定。此外,飛行質量評定還要求像片壓平程度良好,附屬儀器記錄資料完整準確。(見彩圖)