Cenni di fotogrammetria
LE IMMAGINI DIGITALI
Hardcopy fotogrammetry: è la fotogrammetria
che usa immagini di tipo analogico
Softcopy fotogrammetry: è la fotogrammetria
che usa immagini di tipo digitale
La fotogrammetria di oggi è digitale
Acquisizione delle immagini digitali:
Per via diretta, con sensori,
tipicamente macchine fotografiche
digitali
Per via indiretta, con dispositivi a
scansione
IMMAGINI FOTOGRAFICHE
DIGITALI
• Un’immagine digitale costituisce la
rappresentazione di un insieme continuo ed
infinito di punti in un insieme finito di
elementi discreti
• Ognuno di questi elementi discreti si chiama
“PIXEL” (Picture element)
PIXEL
• La disposizione dei pixel non è casuale: essi
sono infatti disposti secondo una reticolo a
maglie regolari, che ricorda l’incrocio delle
righe e delle colonne di una matrice.
LE IMMAGINI DIGITALI
L’immagine può dunque essere DISCRETIZZATA
da una matrice di M (righe) x N (colonne)
LE IMMAGINI DIGITALI
(0,0)
n
m
Pixel (xi, yi) - 125
y
x
Ogni pixel
viene individuato
dal numero di riga e da quello
di colonna
Ad ogni pixel è associato un
numero
Se si edita il file di
un’immagine digitale si
possono leggere queste
informazioni
Le immagini digitali possono
essere trattate come delle matrici
di numeri (es.: per ruotarla di 90°
basta fare la trasposta)
LA RISOLUZIONE GEOMETRICA
E’ il numero di “pixel” per unità di lunghezza.
L’unità di lunghezza prescelta è il pollice (2.54 cm).
Si indica con DPI: dot for inch o punti per pollice.
Questo numero è importante perché è legato alla
dimensione lineare del pixel e quindi al numero di
righe e di colonne dell’immagine ossia alla
discretizzazione dell’immagine.
LA RISOLUZIONE GEOMETRICA
Esempio: 400 DPI
Dimensione lineare del pixel in una
direzione: 2.54 cm/400= 0.00635
cm
Dimensioni quadrate del singolo
pixel (pixel size): 0.00635x0.00635
cm
Su una superficie di 1 cmq si
trovano 24800 pixel (24800
pixel/cmq = densità geometrica),
ovvero (400/2.54)^2
1 cm
1 cm
2.54 cm
400 colonne
2.54 cm
400 righe
LA RISOLUZIONE GEOMETRICA
Esempio: 1000 DPI;
Dimensione del pixel: 2.54
cm/1000= 0.00254 cm
Dimensioni quadrate del singolo
pixel: 0.00254x0.00254 cm
Densità: 155000 pixel, ovvero
(1000/2.54)^2
LA RISOLUZIONE RADIOMETRICA
• Ad ogni pixel viene associata una luminosità espressa
come valore di grigio (livello radiometrico);
• Il livello radiometrico dipende dal numero di bit utilizzati
per memorizzarlo: 1 bit, 2 bit, ………., 8 bit, 24bit;
• e viene rappresentato sotto forma di numero binario.
Esempio di notazione binaria a 8 bit
2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
• Il numero di valori (livelli) rappresentabili è
pari a 2(numero di bit per pixel)
La notazione binaria
La notazione fondamentale per l’informatica è
la notazione binaria (o base 2): un numero
può essere formato da tante "cifre binarie" 0, 1
…., fino ad 8, detti "bit" (derivato dall’inglese
binary digit).
Notazione
binaria ad 1
bit
2
0
Notazione binaria ad 8 bit
2
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
RISOLUZIONE RADIOMETRICA ad 1 bit
2
0
0*20 = 0
1*20 = 1
• Immagine con
risoluzione
radiometrica ad 1 bit
assume solamente
due valori: “0” che
corrisponde al colore
nero ed “1” che
corrisponde al colore
bianco (immagini in
bianco e nero dette
anche “raster”)
RISOLUZIONE RADIOMETRICA AD 8 bit
• Immagine con
risoluzione radiometrica
ad 8 bit assume 256
valori (livelli di grigio)
compresi tra “0” (colore
nero) e “255” (colore
bianco)
7
2
255 (BIANCO)
0 (NERO)
6
2
5
2
Notazione binaria
4
3
2
2
2
2
1
2
0
2
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0
0
0
Raster ad 8 bit (1 byte)
Notazione binaria
7
2
6
2
5
2
4
2
3
2
2
2
1
2
0
2
Immagine con risoluzione radiometrica a 256
livelli cromatici (livelli di grigio)
Immagini a colori
- I colori possono essere riprodotti da una miscela
di tre colori fondamentali.
- La tripletta più usata è quella additiva:
Red – Green – Blue (RGB).
- L’oggetto viene fotografato
contemporaneamente da tre i sensori RGB su
tre differenti strati, filtrati in modo tale che su
ciascun strato giungano solo le radiazioni che gli
competono
- Successivamente le tre immagini vengono
mescolate, fornendo l’immagine a colore finale
Risoluzione radiometrica a 24 bit
• Vengono scomposte nelle
componenti fondamentali:
rosso, blu e verde (RGB)
• Ogni pixel richiede 24 bit (3
byte) per cui la
rappresentazione è a 256
livelli cromatici
corrispondenti a 16.7
milioni di colori (2563)
7
6
2
2
7
2
7
2
Notazione binaria
4
3
2
2
2
5
Notazione binaria
4
3
2
2
2
2
6
2
5
2
6
2
5
2
Notazione binaria
4
3
2
2
2
2
2
2
2
2
1
2
0
1
2
0
1
2
0
2
Oggetto
1 bit (B/N) – 75 dpi
1 bit (B/N) – 200 dpi
1 bit (B/N) – 400 dpi
8 bit (Grigi) – 75 dpi
8 bit (Grigi) – 200 dpi
8 bit (Grigi) – 400 dpi
Dimensioni Risoluzione Risoluzione
geometriche radiometrica geometrica
(dpi)
1 bit (B/N)
25 cm
x
19 cm
8 bit (Grigi)
Dimensioni
(Mb)
75
0.05
200
0.35
400
1.4
75
0.4
200
2.8
400
11.2
