Kamera Metrik

Pertemuan 7 Fotogrametri

19 Oktober 2015

What is Metric Camera ?

Definisi praktis (untuk kamera film) : kamera yang memiliki fidu-cial marks. • Kamera dijital tidak memiliki fiducial marks.

Definisi ilmiah : kamera yang geometrinya diketahui & dikalibrasi dengan teliti. • Memiliki Laporan/Sertifikat Kalibrasi Kamera.

Isi Laporan/Sertifikat Kalibrasi Kamera, a.l., • posisi titik utama (x0 , y0), • jarak utama/fokus (f), • distorsi lensa radial dan tangensial/decentering, • koordinat fiducial mark (untuk kamera film), • kedataran bidang citra, • resolving power lensa, dsb.

Jadi kamera metrik dapat berformat besar atau kecil.

Jenis Kamera berdasarkan format

• Kamera format besar (memiliki ukuran foto 230mm x 230 mm) – Umumnya kamera metrik yang digunakan untuk

pemotretan udara

• Kamera format kecil (memiliki foto udara format kecil (small format aerial photograph) - SFAP dengan ukuran 6 cm x 6 cm atau 24 mm x 35 mm) – Umumnya bukan merupakan kamera metrik

Jenis Kamera berdasar FOV (Field of View)

Classifications of FOV :

‐ Normal angle, NA (up to 75:)

‐ Wide angle, WA (75: to 100:)

‐ Superwide angle, SWA (> 100:)

f2

darctan2

For 230-mm-square format

f (mm) α

SWA ≈ 88 ≈110: - 130:

WA ≈ 152 ≈ 90:

NA ≈ 210 ≈ 50:

Narrow Angle ≈ 305

A lens with a normal field of view has roughly the same cone of vision that the human eye does, about 50:.

NA, WA & SWA for 23-cm-square Format

Contoh Kamera Metrik (1)

• 230-mm-square format • Film capacities : ± 500 exposures • 152-mm-focal-length lens

Leica RC30 aerial mapping camera • 230-mm-square format • Film capacities : ± 500 exposures • Interchangeable cones for 89, 152, 210,

or 305-mm-focal-length lens.

Contoh Kamera Metrik (2)

Zeiss RMK A 15/23 • 230-mm-square format • 15-cm-focal-length lens

Fairchild KC-6A • 230-mm-square format • 6-inch-focal-length lens

6x6-cm-format Cameras

Rollei GX

Rollei 503 Gold

Mittakamera Rollei LFC

7x7-cm-format Metric Cameras

Hasselblad MK-70, 500 ELX 70-mm-square format, for space photography, various f

24x35-mm-format Cameras

Nikon AF 600

(Some Small- and Medium-Format Aerial Mapping Cameras)

Frame Mapping Camera System

• Dalam fotogrametri udara, selain kamera dibutuhkan pula (minimal): – Dudukan kamera

• is the mechanism used to attach the camera to the air-craft; to constrain the angular alignment of the camera so that the optical axis is vertical and the format is squarely align-ed with the direction of travel.

– Sistem navigation sight • used for visually setting and verifying exposure station

positions

– Komputer kontrol • Combined and control all photogrametric system

Aerial Sensor Management System (ASMS)

Digital Aerial Camera

Instalasi Fotogrametri Udara (Digital Aerial Camera)

KALIBRASI KAMERA

Kalibrasi Kamera

• Ada 3 aspek kalibrasi kamera:

– Kalibrasi geometrik

– Evaluasi kualitas citra

– Kalibrasi radiometrik

• Lokasi kalibrasi : Lab atau lapangan

• Self-calibration (kalibrasi mandiri) adalah kalibrasi yang dilakukan saat proyek dilakukan

Setelah kamera selesai dibuat dan sebelum dipergunakan harus dilakukan kalibrasi untuk menentukan konstanta-konstanta kamera untuk orientasi dalam secara teliti, sehingga informasi spasial yang akurat dapat ditentukan dari foto(-foto) tersebut.

Konstanta kamera meliputi : 1. Panjang fokus ekivalen (fe), efektif untuk daerah sekitar tengah lensa

kamera, 2. Panjang fokus terkalibrasi (Calibrated Focal Length / CFL), yang

mewakili distribusi pengaruh distorsi radial lensa, 3. Distorsi radial lensa rata-rata, Distorsi citra sepanjang garis-garis radial

dari titik utama foto, 4. xo dan yo , koordinat dari titik utama foto terhadap tanda-tanda tepi, 5. Jarak antara dua tanda tepi yang berseberangan, 6. Sudut perpotongan antara garis-garis fidusial, tidak lebih dari 90 1, 7. Kedataran bidang fokus, deviasi tidak lebih dari 0.01 mm

Kalibrasi Geometrik

Metode Kalibrasi Geometrik

• Kalibrasi di laboratorium dapat menggunakan goniometer atau multicollimator.

• Kalibrasi di lapangan dapat menggunakan metode:

– Stellar camera calibration (target bintang),

– Test-field camera calibration (statik), and

– In-flight camera calibration (dinamik).

Contoh Sertifikat Kalibrasi Kamera (1)

Camera body : Hasselblad 500 ELM Lens type : Carl Zeiss Distagon 150 Lens Calibration : Undertaken with infinity fokus using the self calibrating

bundle method. Reseau plate : Adam Technology standard 27 point reseau. The central

and four corner reseaux have been calibrated as fiducial mark. Focussing ring shifts : 4.5 mm right (see temporary mark)

Fiducial coordinates (the principal point of autocollimation is the origin) :

Pt x (mm) y (mm)

1 22.631 22.851 2 22.631 -22.149 3 -22.369 -22.149 4 -22.369 22.851 5 0.131 0.351

Contoh Sertifikat Kalibrasi Kamera (2)

Calibrated principal distance : 151.246 mm Symmetric lens distortion :

to suit Adam systems polynomial coefficients from dr = Kor + K1r3 + K2r5 + K3r7

Ko = -0.9E-03, K1 = 0.27E-05, K2 = -0.722E-09, K3 = 0.000

to suit Leica systems distortion related to radial distance from PPA

r (mm) 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 dr (m) -3 -5 -6 -6 -5 -2 3 10 18 28 39 50 60

Asymmetric lens distortion : The computed parameters were small and consequently failed the Fisher statistic test at the 1.96 level

Perth,AU 3/12/93

Evaluasi Kualitas Citra Kamera

• Yaitu proses penetuan kualitas citra foto yang dihasilkan oleh kamera tau memastikan bahwa kamera dapat bekerja dengan baik

• Image quality measurements include the imaging of resolution targets, and the performance of MTF (Modulation Transfer Function) measurements on exposed images.

• Proses evaluasi dilakukan dengan hati-hati dan dalam kondisi spesifik dengan standar tertentu serta dilaporkan dalam sertifikat kalibrasi.

Kalibrasi Radiometrik dan Spektral • Kalibrasi radiometrik: kalibrasi yang berhubungan dengan

sinyal dan sensor pada kamera • 2 jenis kalibrasi radiometrik:

– Relative radiometric calibration, the response of the pixels of an imaging array or a set of arrays to the same input radiance is characterized. ‐ This ensures that variations in observed intensity across the image are

due to variations in the scene, not to variations in the sensors.

– Absolute radiometric calibration, the relationship between the output signal and the input signal is established so that, given the image of a scene, we can infer the scene radiance.

• For multispectral sensors, the relative or absolute response in each of the different bands must be calibrated. ‐ Additionally, the actual width of each of the spectral bands may be

verified.

Penentuan Luas Efektif serta Jumlah Foto Pada Pemotretan Udara

• Diketahui:

– Skala peta / skala foto

– Format ukuran foto (skala besar atau kecil)

– Prosentase side lap dan over lap

• Ditanyakan:

– Luas Efektif sepasang foto

– Jumlah Foto yang dibutuhkan

SEKIAN