190020, г. Санкт-Петербург, Старо-Петергофский проспект, 44

ВЫБОР ФОТОКАМЕРЫ ДЛЯ МОНИТОРИНГА

Полезные материалы 25-12-2019, 01:19 301   

Программа PhotoMicrometer выполняет фотограмметрическую калибровку каждого фотоснимка в процессе обработки результатов мониторинга. Это позволяет использовать для мониторинга практически любую камеру и не требует выполнения ее предварительной фотограмметрической калибровки.
Однако снимки, выполненные разными фотокамерами, отличаются как по качеству изображения, так и по фотограмметрическим характеристикам, и эти особенности, безусловно, необходимо учитывать при выборе фотокамеры для выполнения мониторинга, поскольку они влияют как на удобство работы, так и на точность результатов.

Требования к фотокамере для выполнения мониторинга можно разделить на 4 группы:
1. Качество изображения;
2. Увеличение объектива;
3. Стабильность фотограмметрических параметров (элементов внутреннего ориентирования).
4. Полнота информации о фокусном расстоянии камеры в EXIF – протоколе файла снимка.

Качество изображения
Качество изображения (разрешение, уровень шумов), как правило зависит от размера сенсора цифровой фотокамеры (чем он больше, - тем лучше). В этой связи наилучшие результаты показывают зеркальные и беззеркальные камеры со сменной оптикой, имеющие сенсоры размера от 1” до полноформатного кадра и более. Любая из указанных камер может обеспечить высокое качество изображения.

Увеличение объектива (фокусное расстояние).
Для съемки с небольших расстояний (до 1 метра) подойдет любая фотокамера, позволяющая получить качественный снимок маяка.
При съемке на больших расстояниях (от 1 до 40 метров) необходимо использовать фотокамеры с телеобъективами. Удобно использовать объективы с переменным фокусным расстоянием (Zoom-объективы). Для съемки могут использоваться как зеркальные (беззеркальные) камеры со сменной оптикой, так и телекомпакты, – фотокамеры с небольшими матрицами, но с мощнейшими встроенными телеобъективами, позволяющими получать четкие и подробные изображения фотомаяка на расстояниях до 40 метров и более.

Стабильность фотограмметрических параметров.
Под данным термином мы понимаем прежде всего наличие или отсутствие стабилизатора в оптической системе камеры. Конечно, лучше использовать фотокамеры и объективы без встроенных оптических стабилизаторов. Это, при прочих равных условиях, позволяет повысить точность и надежность решения. Однако, алгоритмы, реализованные в программе PhotoMicrometer, позволяют успешно обрабатывать и снимки, полученные при использовании оптической стабилизации.

Полнота информации о фокусном расстоянии камеры в EXIF-протоколе файла снимка.
Наряду с изображением, современные фотоаппараты сохраняют в файл снимка дополнительную техническую информацию, которая содержится в так называемом EXIF-протоколе снимка. Из данных, содержащихся в данном протоколе, помимо даты и времени съемки программа PhotoMicrometer использует такую важную информацию как, фокусное расстояние камеры и физический размер светочувствительной матрицы. Данная информация будет отсутствовать в EXIF-протоколе файла, если для съемки используются не стандартные или старые механические объективы без электронного управления. Также, данная информация отсутствует или приводится с ошибками в некоторых моделях смартфонов. Программа PhotoMicrometer позволяет обрабатывать снимки, полученные данной аппаратурой, но информацию о фокусном расстоянии и размере матрицы необходимо будет ввести вручную.

Таким образом, абсолютно универсальных решений для выполнения «мониторинга трещин по фотографиям» не бывает, и выбор камеры для мониторинга – это всегда компромисс между ценой, характеристиками и удобством работы.

Наиболее значимым параметром, который необходимо учитывать при выборе фотокамеры для мониторинга, является предполагаемые расстояния съемки. Зависимость расстояния съемки и эквивалентного (в пересчете на формат кадра 36х24 мм.) фокусного расстояния камеры представим в виде таблицы:

Расстояние съемки (м.)

0.2

1

5

10

20

30

40

Эквивалентное фокусное расстояние камеры (мм.)

14 – 55

40 - 200

≥ 200

≥ 400

≥ 800

≥ 1200

≥ 1600


Данная таблица рассчитана для фотокамеры с разрешением 15 мегапикселей. Для фотокамер с другим разрешением значения фокусного расстояния, приведенные в таблице, будут отличаться. Например, для камеры с разрешением в 50 мегапикселей соответствующие значения фокусного расстояния будут, примерно, в 2 раза меньше.
В этой связи, наиболее универсальным и не дорогим решением являются телекомпакты: Nikon Coolpix P1000, Nikon Coolpix P900, Nikon Coolpix В600, Canon PowerShot SX70HS и другие. Данные фотокамеры позволяют выполнять мониторинг на расстояниях до 40 метров, а первые 2 модели – и более. Подойдут данные камеры и для съемки с небольших расстояний.
Если же предполагаемые расстояния съемки находятся в интервале от 0.1 до 30 метров, то наиболее качественные результаты обеспечат зеркальные или беззеркальные камеры со сменной оптикой (Сanon EOS, Nikon D, Sony Alpha и др.). На расстояниях съемки около 20 метров эквивалентное фокусное расстояние такой камеры должно составлять более 600 мм. Как уже говорилось, удобным является использование объективов с переменным фокусным расстоянием.
На расстояниях до 20 метров вполне универсальным решением может быть применение камер с матрицами размера 1” и мощными встроенными вариообъективами: Sony Cyber-shot DSC-RX10 (модели M3, M4) или Panasonic Lumix DMC-FZ2500.
Для съемки же с небольших расстояний, как уже говорилось, подойдет любая фотокамера, позволяющая получить качественный снимок маяка.

Вне зависимости от выбранной модели камеры, при выполнении мониторинга важно:
• При съемке с расстояний белее 5 метров использовать штатив.
• При выполнении всех циклов мониторинга следует использовать одну и ту же фотокамеру, - это позволит уменьшить влияние возможных остаточных систематических ошибок и повысит достоверность результатов мониторинга.

Похожие публикации

Разработка — А.Войнаровский, А.Леонтьева. Copyright © 2015 «НПП «Фотограмметрия». Все права защищены.