dimview: (Default)
dimview ([personal profile] dimview) wrote2017-02-05 12:00 am

Аэрофотосъёмка

Boeing B-17G 44-85829 Yankee Lady
Самолёт производит аэрофотосъёмку. Камера смотрит вертикально вниз. Плёнка медленно протягивается электромотором с редуктором.

Придумайте систему, которая регулирует скорость протяжки плёнки так, чтобы она двигалась одновременно с движением проецируемой объективом картинки, даже при изменении скорости или высоты полёта. Использовать можно только технологию, доступную в 50-е годы прошлого века. Фотодатчики тогда уже существовали, но никаких многопиксельных видеокамер и компьютеров ещё не было.

Ставим между объективом и плёнкой полупрозрачное зеркало, которое проецирует картинку на фотодатчик. Перед фотодатчиком ставим решётку из непрозрачных параллельных линий, находящихся на одинаковом расстоянии друг от друга. Сигнал с фотодатчика подаём на частотомер, выход которого регулирует скорость вращения электромотора подачи плёнки.

Источник: скорее всего dz.livejournal.com, но не могу найти прямую ссылку.

[identity profile] dimview.livejournal.com 2017-02-05 09:06 pm (UTC)(link)
Проблема со скоростью никуда не исчезает. Выдержка нулевой не бывает. Если проецируемая картинка относительно плёнки двигается, то получим размазанную фотографию. Сокращением выдержки можно эту размазанность уменьшить, но убрать совсем нельзя. Разрешение при аэрофотосъёмке большое, шевелёнка неприемлима. Поэтому надо двигать плёнку с той же скоростью, с какой ползёт проецируемое изображение. А-ля image stabilizer, только вместо перекашивания группы линз в объективе двигаем плёнку.

Диафрагмирование - возможный вариант, но в зависимости от чувствительности плёнки, времени дня и скорости полёта может не хватить диапазона. При отсутствии затвора выдержка будет определяться временем проползания объекта от одного конца кадра до другого. Это могут быть секунды, если зажать диафрагму слишком сильно, получим потерю разрешения от дифракционных эффектов.

[identity profile] serge-bryxin.livejournal.com 2017-02-06 08:04 pm (UTC)(link)
Ах так это всё-таки не для линейного бескадрового сканирования, которое я вдруг сам придумал? :-)
Жаль, такая идея пропала... :-)
А просто для стабилизации?

Как же они там снимали, чтобы эта проблема возникла?

Прикидываем. Пусть снимали на средний формат (перфорированый рулон 70мм, ширина кадра 60мм). И захватывали за проход минимум 200 метров (ну вряд-ли меньше, правда?). Самая лучшая во все времена среднеформатная оптика даёт разрешение максимум 110 lpm для нормальных объективов по центру при оптимальной f/8. Для длиннофокусных, в среднем по полю, и чуть в сторону от f/8 - между 30 и 60. Это _самая_ лучшая, 80х годов. Ну пусть в 50х было что-то, что давало не меньше 40ка по полю в диапазоне f/4-f/11... Вряд-ли, но пусть.
Тогда по ширине мы имеем 2400 линий. На 200 метров это даст разрешение в... 8.3 см. ОГО!
Можно двже урезать лосося, и сканировать 500 метров сразу: 20 см разрешение всё равно более чем впечатляюще.

20см самолёт, летящий со скоростью 100м/с (думаю, близко к правде) пролетает за 1/500 секунды. Т.е. да, для выдержек менее 500 стабилизация становится актуальной. Или, если всё-таки настолько хорошие объективы тогда ещё не появились, или снимали всё-таки более узкую полосу - для выдержек менее 250. Да, есть смысл.

И всё равно я не понял, как работает система с частотомером. Ведь в кадре могут оказаться несколько "ярких" объектов, сигналы от которых могут интерферировать. Тут не обойтись без "пикселизации" (матрицы сенсоров). Или как?

[identity profile] dimview.livejournal.com 2017-02-06 09:50 pm (UTC)(link)

Тут ещё чувствительность влияет. Чтоб выдержку 1/500 использовать при диафрагме f/16, нужна плёнка чувствительностью 500. А в те времена обычная чувствительность была 32 и 64, 125 уже зерно, 250 - совсем много зерна. И это в солнечный полдень.

Сканирование без кадров, одной полосой возможно, даже фотоаппарат меньше получится - экспонировать надо узкую щель. Так оно было сделано или нет - не знаю.

Ну и про самое главное. Никакой матрицы сенсоров. Пиксель один, большой, прикрыт решёткой поперёк движения картинки. Эта решётка модулирует сигнал, частоту которого можно потом мерять. Например, чисто аналоговым способом - пропускать через фильтр с пологой отсечкой и мерять напряжение на выходе.

Каждый яркий объект будет выдавать одну и ту же частоту, которая зависит только от скорости и шага решётки. Фазы будут отличаться, но если много синусоид одинаковых частот сложить, они сложатся в какой-то периодический сигнал с той же частотой.