Кадровые съемочные системы.

Объем информации цифрового снимка, полученного путем сканирования аналогового аэронегатива формата 23 х 23 см с гео­метрическим разрешением не хуже 15 мкм, составляет 150 - 230 Мр. В то же время максимальный размер светочувствительных матриц КМОП (комплементарный метал оксид – полупроводник) или ПЗС (прибор с зарядовой связью) редко превышает 20 Мр, поэтому конструирование цифровых камер большого формата требует применения специальных приемов, обеспечивающих формирование единого выходного изобра­жения с помощью нескольких матриц меньшего размера.

В связи с этим кадровые камеры малого формата зачастую исполь­зуют единственную матрицу (КМОП или ПЗС) соответствующего размера, а среднего и большого формата - несколько (от четырех до девяти) ПЗС-матриц и предполагают аналитическое формирование единого (синтезированного, композитного) выходного изображения (снимка) путем объединений нескольких изображений.

Таким образом, в любом случае результатом съемки с помощью кадровой аэрокамеры является снимок, построенный по законам цент­рального проектирования. Кадровые съемочные системы подразделяются на:

1) Малоформатные

2) Среднего формата

3) Большого формата

1. Малоформатные съемочные камеры

Малоформатные камеры, за редким исключением, представляют собой обычные, серийно выпускаемые промышленностью и относи­тельно дешевые потребительские (бытовые) или профессиональные цифровые фотоаппараты, рассчитанные на широкий круг пользова­телей. Такие камеры имеют ограниченное применение для топогра­фической аэрофотосъемки из-за малого формата, увеличения числа покрывающих участок снимков и большого объема фотограмметри­ческих работ. Большой угол изображения, достигающий 90°, делает их перспективными для использования в ближней (наземной) фото­грамметрии, архитектуре, автомобилестроении, археологии, судострое­нии, при съемке дорожных ситуаций и пр.

Малоформатные камеры практически не имеют приспособлений для аэрофотосъемки, а также устройств и принадлежностей для кре­пления на гиростабилизирующей платформе, интерфейса для инте­грации с навигационными комплексами и не всегда обеспечивают получение метрически точного изображения. Поэтому их примене­ние требует выполнения калибровки с определением фокусного рас­стояния, положения главной точки и значений фотограмметрической дисторсии.

2. Аэрокамеры среднего формата

Цифровые аэрокамеры среднего формата полностью адаптиро­ваны к особенностям аэрофотосъемочных работ, могут быть интег­рированы в современные системы планирования аэрофотосъемки, управления полетом, контроля качества съемки и характеризуются объемом ПЗС-матрицы в диапазоне от 16 - 20 Мр до 64 Мр. Наиболь­шую известность среди них имеют камеры DSS (Applanix), DigiCAM (IGJ-Systems), DiMAC (Dimac Systems) и А1С (Rollei Metric).

Аэрокамеры рассматриваемой группы обеспечивают возможность получения изображения в видимой и ближней инфракрасной зонах спектра (при использовании светофильтров), могут быть оснащены сред­ствами компенсации смаза изображения FMC, управления полетом (FCMS), прямого геопозиционирования GPS/IMU и пр. Некоторые из них формируют результирующее изображение из двух и более кадров.

3. Аэрокамеры большого формата

Аэрокамеры большого формата ориентированы, прежде всего, на решение топографических (картографических) задач, что достигает­ся принудительной компенсацией сдвига изображения, а также реа­лизацией комплекса мер по обеспечению стабильности метрологи­ческих характеристик прибора, в частности, элементов внутреннего ориентирования одиночных камер, температурного режима и пр. Их конструкции, кроме того, обеспечивают возможность синхронной съемки в панхроматическом (PAN), красном, зеленом, голубом (RGB) и ближ­нем инфракрасном (NIR) спектральных каналах.

В настоящее время на рынке аэрофотосъемочного оборудования имеются две полноформатные кадровые цифровые камеры UltraCam и DMC, построенные с использованием матричных светочувствитель­ных датчиков ПЗС. В обоих случаях выходное синтезированное (ком­позитное) изображение размером примерно 23x15 см формируется из нескольких кадров: четырех - в камере DMC и девяти - в камере UltraCAM.

Названные обстоятельства объясняют и высокую стоимость пол­ноформатных цифровых аэрокамер: по состоянию на середину 2006 г. стоимость камеры DMC составляла около 1 млн, а камеры UltraCam-D -не менее 700 тыс. долларов США.