Фотографические способы обработки снимков при ДЗЗ

5.2.3. Цветовое контрастирование

Возможности интерпретации цветных снимков во многих случаях повышают путем фильтрации некоторых цветов с помощью цветных светофильтров, что приводит к более контрастному изображению определенных сюжетов. После такого разделения цветов полученные материалы могут быть представлены в черно-белом изображении в виде копий или увеличенных отпечатков.

5.2.4. Маскирование, подчеркивание границ, псевдорельефные изображения

Эти методы применяются в тех случаях, когда съемочные материалы, богатые контрастами, с тонким расчленением фототона должны быть представлены в более мягкой форме. С этой целью обрабатываемый негатив точно совмещают с мягким, недодержанным позитивом того же снимка и с них делается копия. При этом светлые участки негатива совмещаются с темными участками позитива и наоборот, и общий контраст снимка существенно снижается.
Если позитив и негатив несколько сместить перед копированием по вертикали или по горизонтали, то это приведет к образованию темных или светлых полос вдоль границ участков с резкими переходами фототона. Картинка приобретает от этого псевдорельефный характер (ср. рис, 116а и 116б). Если негатив и позитив сместить друг относительно друга по горизонтали, то рельефными линиями подчеркиваются вертикальные границы фототонов. Если их сместить по вертикали, то будут подчеркнуты горизонтальные границы. Такая техника – смещение позитива-подчеркивает или подавляет определенные элементы изображения. Псевдорельефные изображения наиболее пригодны для структурного анализа и картирования тектонических элементов по снимку. Эти методики уже описаны [318, 172].

Рис. 116а. Снимок района Тидикельт в Алжире со спутника «Аполлон-9». Различия фототона маркируют чередование пластов и слоистость (AS 9-3390 NASA).

Рис. 116б. Контрастированное изображение слоистости и тектонического строения по тому же снимку (подчеркивание границ, псевдорельеф).

5.2.5. Цветовые преобразования

Многозональные снимки в видимом диапазоне спектра, сделанные на определенный район, содержат, как известно, три черно-белых узкозональных снимка в синем, зеленом и красном цвете. Применив соответственно синий, зеленый и красный светофильтры, с них можно изготовить негативные копии, а с помощью желтого, пурпурного и синего фильтров (дополнительные цвета)-диапозитивные копии. Суммируя эти изображения на просвет или на цветную фотобумагу в единую картину, можно получить изображение заснятой местности в естественных цветах. Уже таким путем могут быть повышены возможности интерпретации снимка, так как ландшафтные единицы на цветном снимке передаются более дифференцированно, иногда и более контрастно, и легче воспринимаются глазом, чем на черно-белом изображении.
Для обработки снимков представляет интерес возможность в процессе построения суммарного изображения применить иные светофильтры или же изменить их порядок. Таким путем можно добиться усиления определенного цвета или получить оптимальное цветоразделение, которое может привести к более контрастному воспроизведению требуемой части информации снимка. В ряде работ дана характеристика соответствующих фотографических способов улучшения возможностей интерпретации снимков «Лэндсат» [151, 136].
Для обработки многозональных аэрофотоснимков или снимков «Лэндсат» разработаны специальные мультиспектральные проекторы (рис. 57, 117а и 117б). Они обеспечивают точное совмещение до четырех узкозональных снимков, обычно в формате 70 мм. Черно-белые диапозитивы узкозональных снимков проецируются на экран. При таком аддитивном (суммированном) воспроизведении различия в плотности фототона черно-белых узкозональных снимков преобразуются в различия цвета. Воспроизведение изображений возможно в натуральных естественных цветах, в спектрозональном виде (с включением ближнего инфракрасного диапазона) или в иной комбинации ложных цветов. Оптимальный контраст интересующих интерпретатора объектов на снимке достигается варьированием узкозональными негативами, светофильтрами и интенсивностью освещения каждого из каналов при постоянном контроле за качеством изображения по экрану. С помощью мультиспектральных проекторов могут быть представлены в более контрастной форме распространение определенных горных пород или почв и различия в увлажненности почв или в типах растительности по сравнению с черно-белыми узкозональными изображениями, заложенными в проектор. На композитных изображениях могут быть также более ярко отражены тектонические структуры и тектонические аномалии, неразличимые на черно-белых узкозональных снимках.

Рис. 117а. Схема мультиспектрального проектора [40].

Рис. 117б. Мультиспектральный проектор ACVS 60/70 (Additive Color Viewer Series) фирмы Spectral Data (из проспекта фирмы).

5.2.6. Эквиденситный способ

Для решения многих задач геологической интерпретации возникает необходимость опознать участки изображения с одинаковой яркостью фототона, ограничить их и представить их распространение на площади снимка. Интерпретатору также бывает важно представить ступени тонального расчленения снимка в более дифференцированном виде, чем на первичном материале. Это касается, например, обработки и интерпретации тепловых сканерных снимков, где вариации фототона отражают изменения температуры излучения и поверхностной температуры воды, почв и горных пород; или же расчленения аэрофотоснимков или сканерных узкозональных снимков на определенные ступени густоты фототона (плотности изображения), индицирующие выходы определенных горных пород, почв, растительных сообществ, а также, например, участки с одинаковыми глубиной воды или содержанием в ней взвешенного материала (мути).
Участки с одинаковой плотностью фототона на фотографических материалах называют эквиденситами. С помощью метода, разработанного фирмой Agfa, их можно представить в виде изображения путем копирования на пленку «Агфаконтур». При копировании фотоснимков на эту пленку посветление эмульсии вызывается только определенной плотностью фототона. Участки с более высокой или с более низкой плотностью фототона остаются черными. Положением выявляемой ступени плотности фототона можно управлять, меняя время выдержки (ср. рис. 118б и 118в). Ширина эквиденситы (т.е. узкая или широкая полоса плотности фототона, проявляемая на снимке) определяется цветом и плотностью фильтра. Желтый светофильтр сужает эту ширину, причем, чем плотнее фильтр, тем уже становится эквиденсита. Пурпурный фильтр, напротив, расширяет эквиденситу.

Рис. 118а. Схематическое представление фотографического эквиденситного метода «Агфаконтур» (из проспекта фирмы Agfa-Gevaert).

Рис. 118б. Эквиденситы первого, второго и третьего порядков.

Рис. 118в.

Одна изготовленная копия содержит информацию об одной ступени плотности фототона и показывает распространение именно этой плотности фототона на снимке. Копируя отдельные срезы плотности через цветные фильтры на цветную фотобумагу или фотопленку (т. е. суммируя эквиденситы), можно выразить степени почернения всего снимка в цветовых тонах. Ступени черно-белого фототона кодируются, таким образом, цветом.
Если эквиденситу первого порядка повторно скопировать на пленке «Агфаконтур», то мы получим эквиденситу второго порядка. При этом получаются тонкие линии или контуры, которые, как на штриховом рисунке, ограничивают с обеих сторон белые участки с одинаковой плотностью фототона (рис. 119). Построение эквиденсит второго порядка представляет интерес, например, при обработке тепловых сканерных снимков, где эквиденситы второго порядка в виде контурных линий ограничивают площади с одинаковым фототоном, т. е. участки с одинаковой температурой поверхности или излучения, имея, таким образом, значение изотерм.

Рис. 119. Разделение плотностей по методу «Агфаконтур» (ср. с рис. 116а и 116б). Участки одинаковой плотности фототона представлены контрастнее, чем на оригинальном снимке [95].

Полное описание метода «Агфаконтур» содержится в брошюре фирмы Agfa-Gevaert. Результаты применения способа Агфаконтур для структурного анализа на примере географической интерпретации дал Вечорек [325]. Описано также применение фотографического расчленения плотности для выявления изменений в растительном мире [40]. Эквиденситы второго порядка в практике геологического картирования впервые применил Пёльман (см. [182]). Для района Тибести, покрытого многими снимками «Лэндсат», он построил цветную картину интерпретации в масштабе 1:1000000, где на мозаике, составленной из снимков «Лэндсат», нанес 17 литологических единиц, границы которых были подчеркнуты эквиденситами второго порядка, полученными фотографическим путем. Точность, тематическое содержание, а также читаемость и практическая пригодность карт, составленных таким образом, существенно выше, чем у ранее составленных карт сравнимого масштаба. Этот способ применил также Лист (см. [181]) в 1982 г. при составлении геолого-топографических карт юго-западного Египта.