Fotografie aeree storiche in Metashape: scansioni e punti di riferimento

Le fotografie aeree storiche possono rivelare com’era un paesaggio prima della costruzione di una diga, di una strada o dell’espansione urbana. La scansione della pellicola ti fornisce immagini digitali, ma una scansione non equivale a un’immagine scattata con una fotocamera moderna con metadati EXIF chiari. Agisoft Metashape Professional è in grado di elaborare fotografie analogiche scansionate utilizzando i loro punti di riferimento per recuperare la geometria interna dell’immagine necessaria per la fotogrammetria.

Cosa rende le immagini cinematografiche un caso a sé stante?

Ogni fotogramma aereo contiene un’immagine fotografica e dei punti di riferimento legati al sistema di coordinate della fotocamera originale. La scansione può ruotare, ridimensionare o deformare leggermente le singole copie. I punti di riferimento permettono di ricollegare l’immagine digitale alla geometria della fotocamera analogica. Questo flusso di lavoro è particolarmente utile per i rilievi composti da dati provenienti da diversi anni, fotocamere o risoluzioni di scansione. Tieni separate queste fonti finché non capisci come sono state prodotte.

Il tutorial sulle immagini digitalizzate di Agisoft spiega che le immagini provenienti da diverse fotocamere analogiche dovrebbero essere inserite in gruppi di calibrazione distinti. Il manuale d’uso della versione Professional descrive in dettaglio le impostazioni delle fotocamere a pellicola e la calibrazione tramite punti di riferimento.

Per prima cosa, raccogli il materiale d’archivio giusto

• Scansioni originali con risoluzione costante e documentata, in cui il fotogramma della pellicola e i segni di riferimento risultano intatti.
• Certificato di identificazione e calibrazione della telecamera, se disponibile, comprensivo di coordinate dei punti di riferimento e unità di misura.
• Indice dei voli, date approssimative di acquisizione, scala nominale ed eventuali rilievi a terra disponibili o elementi fissi identificabili.
• Una documentazione relativa all’orientamento della scansione, al ritaglio, al ritocco e a eventuali correzioni geometriche precedenti. Conserva le scansioni originali senza modifiche.

Non rimuovere i segni di margine dal master d’archivio. Le annotazioni a margine possono essere mascherate durante l’elaborazione se interferiscono con l’allineamento delle immagini. Elaborare un piccolo blocco stereo rappresentativo prima di digitalizzare l’intero archivio può aiutarti a capire se la qualità della scansione e il controllo sono adeguati.

Flusso di lavoro con i punti di riferimento in Metashape

1. Aggiungi le immagini scansionate e controlla che i gruppi di calibrazione siano coerenti per quanto riguarda il modello della fotocamera e la risoluzione di scansione.
2. In Strumenti > Calibrazione fotocamera, attiva l’opzione ” Fotocamera analogica con segni di riferimento ” per il gruppo in questione.
3. Usa gli strumenti > Marcatori > Rileva i punti di riferimento quando i segni corrispondono a un tipo supportato. Agisoft elenca Generico, Angolo retto, Taglio a 45 gradi e Cornice come opzioni di rilevamento. Controlla ogni posizione rilevata.
4. Inserisci le coordinate dei punti di riferimento riportate nel certificato della fotocamera secondo il sistema di coordinate dell’immagine specificato, oppure segui la procedura di calibrazione di Agisoft se quel certificato non è disponibile. Posiziona manualmente i punti di riferimento non standard, se necessario.
5. Maschera i margini del telaio ausiliario dove necessario, allinea un sottoinsieme di prova, poi controlla la calibrazione, la continuità dell’immagine e i residui di controllo prima di creare un ortomosaico completo o un prodotto altimetrico.

L’analisi dei cambiamenti storici richiede una maggiore cautela

Le mappe delle differenze possono essere molto suggestive, ma un confronto tra due epoche comporta anche delle incertezze legate alla scansione, alla calibrazione della fotocamera, ai cambiamenti nei punti di controllo a terra, alla vegetazione e alla scelta di un sistema di coordinate comune. Usa elementi stabili per la convalida e, quando possibile, fai dei controlli indipendenti. Indica l’area e l’epoca per cui le prove sono solide; non dedurre cambiamenti su scala fine basandoti solo su un’immagine accattivante. La nostra guida al sistema di coordinate e quella all’interpretazione dei report coprono due aspetti di questa valutazione.

La qualità della scansione determina cosa si può recuperare

Un valore nominale elevato di punti per pollice non basta a salvare un negativo originale sfocato o una messa a fuoco dello scanner non uniforme. Controlla che siano presenti tutti i punti di riferimento e l’intera area utile dell’immagine, che polvere o graffi non nascondano i punti di riferimento e che i diversi lotti non siano stati ridimensionati o ruotati. Se devi scegliere tra una versione derivata pulita visivamente e una scansione d’archivio fedele, conserva entrambe ed elabora partendo dalla versione con geometria tracciabile.

Non unire immagini provenienti da fotocamere analogiche diverse solo perché le foto hanno le stesse dimensioni in pixel digitali. Le impostazioni originali della fotocamera, del fotogramma della pellicola e dello scanner possono variare indipendentemente l’una dall’altra. Un breve blocco di prova ti permette di valutare l’allineamento delle immagini e gli scostamenti dei punti di riferimento prima di dedicare tempo a migliaia di fotogrammi.

Un esempio di validazione su due epoche

Per una linea di costa storica, ricostruisci separatamente il rilevamento più antico e quello più recente. Usa un sistema di riferimento comune e documentato e individua gli elementi solidi e stabili che sono rimasti inalterati in entrambe le date. Confronta ogni periodo con un riferimento indipendente, se disponibile; solo allora confronta le mappe della linea di costa o delle quote. Il livello dell’acqua, la vegetazione e l’esposizione stagionale possono creare un apparente “cambiamento” non correlato al movimento del terreno. Contrassegna queste aree come non verificate, invece di riempirle per creare una mappa di cambiamento continua.

Il rapporto metodologico dell’USGS sulle immagini aeree storiche offre ulteriori informazioni sulle fotografie digitalizzate, sui rapporti relativi alle fotocamere e sulle moderne tecniche di elaborazione “structure-from-motion”. Si tratta di un riferimento metodologico, non di una garanzia che ogni archivio possa soddisfare i moderni standard di precisione.

Scegli il flusso di lavoro dei punti di riferimento dalla pellicola vera e propria

Se il certificato della fotocamera fornisce le coordinate dei punti di riferimento, trascrivile indicando le unità di misura e la convenzione di coordinate, invece di stimarle dalla visualizzazione sullo schermo. Le istruzioni di Agisoft specificano coordinate in millimetri rispetto al centro del sensore, con gli assi dell’immagine orientati come indicato nel tutorial. Una coordinata invertita o un segno errato possono compromettere la geometria interna di un intero blocco. Annota l’identificativo del certificato e conservane una copia insieme al progetto.

Quando i segni non sono standard, Agisoft descrive il posizionamento manuale e un’opzione di calibrazione per gli archivi privi di coordinate certificate. Controlla un campione di fotogrammi da ogni lotto di scansione; il rilevamento automatico sul primo rullino non garantisce che gli stessi segni siano visibili sui fotogrammi successivi, ritagliati o danneggiati. Conserva la revisione dei segni rilevati come parte del controllo qualità, soprattutto se il risultato verrà utilizzato per una modifica misurata.

Domande frequenti

Metashape è in grado di riconoscere automaticamente tutti i modelli di riferimenti presenti sulle pellicole?

No. I disegni supportati vengono rilevati automaticamente; per gli altri potrebbe essere necessario posizionarli manualmente e fornire informazioni sulla fotocamera. Confronta i risultati del rilevamento con la scansione effettiva.

Posso mettere insieme scansioni di diversi decenni in un unico progetto?

Potrebbe essere possibile, ma prima dovresti separare gli stati della telecamera e le epoche di rilevamento, stabilire la sovrapposizione e un riferimento comune, poi valutare ogni epoca in modo indipendente prima di affermare che ci sia stato un cambiamento.

Basi tecniche: tutorial su Agisoft Film-Image e manuale di Agisoft Professional.