шпаргалка

Стереоскопическая фотосъемка.

[ Назад ]

Стереоскопической съемкой (стереофотографией) называется метод получения фотоснимков, позволяющий воспринимать объемность сфотографированных пространства и объектов (протяженность в глубину).

В следственной практике стереофотография обычно используется для запечатления сложной обстановки места происшествия, например при дорожно-транспортном происшествии, аварии на производстве, при проведении следственного эксперимента, когда важно показать взаимное расположение предметов, хотя с ее помощью также решается задача определения расстояний между предметами и их размеров.

Термин ?стереофотография? переводится как пространственная фотография. При помощи плоскостной фотографии окружающее пространство передается на фотоснимке в двух измерениях, стереофотография позволяет передать и третье измерение - глубину фотографируемого пространства.

Стереофотография основана на способности зрения человека различать при наблюдении не только форму и величину предметов, но и судить об их пространственном положении. Это объясняется тем, что каждый глаз рассматривает предметы с разных точек, поэтому для каждого из них изображение будет разным, так как оно имеет другую перспективу. Различие перспективы возникает вследствие расстояния между глазами, которое у человека в среднем составляет 65 мм.

Для получения стереопары можно применить фотоаппарат специальной конструкции, например ?Спутник?, призматическую стереонасадку для малоформатного фотоаппарата или обычный фотоаппарат, укрепленный на штативе с приспособлением для получения двух снимков. Фотоматериалы для стереопар лучше применять обращаемые (черно-белые или цветные), но можно использовать и негативные, с которых контактным способом получают позитивные изображения.

Для просмотра стереопар с базисом 65 мм (базис человеческого зрения) применяются стереоскопы, позволяющие левым глазом воспринимать левое изображение, а правым глазом - только правое.

Для демонстрации стереопар на большом экране применяют стереодиапроекторы. Система стереопроекции должна обеспечивать сепарацию, т.е. раздельное восприятие изображений правым и левым глазом. Наибольшее распространение получил поляризационный способ сепарации изображений. При стереопроекции на объективы сдвоенного диапроектора надевают поляризационные светофильтры с взаимно перпендикулярными плоскостями поляризации. Анализаторами являются поляроидные очки у каждого зрителя, причем все левые светофильтры ориентированы параллельно левому поляризатору, а правые - правому. В результате каждый глаз рассматривает одно изображение.

Экран для такого рода проекции не должен быть деполяризатором, т.е. падающий на него поляризованный свет должен отражаться также поляризованным. Этим свойством обладают металлические поверхности, поэтому экран изготавливают из матированного алюминия или гофрированной алюминиевой фольги.

Усовершенствованной разновидностью стереоскопической съемки является стереофотограмметрическая съемка. Она объединяет возможности стерео-и измерительного методов, позволяя получить стереопару снимков, по которым с помощью специальных приборов (стереокомпаратора или стереографа) можно построить масштабный план места происшествия и определить точные размеры имеющихся на нем объектов. Стереопары получают с помощью специальной аппаратуры, которая монтируется в машине-лаборатории.

При отсутствии такого комплекта оборудования, можно порекомендовать простейший способ стереофотограмметрической съемки. Он основан на закономерностях образования изображения при съемке стереопары. Ее получают, фотографируя объект с двух разных точек, находящихся на одном уровне. Расстояние между этими точками составляет базис съемки. На одном из полученных негативов изображение объекта смещено по горизонтали по сравнению с его положением на другом негативе. Величина смещения, являющаяся параллаксом, обусловлена величиной базиса, фокусным расстоянием и дистанцией съемки.

Для выполнения измерительной стереофотосъемки необходимо обязательно выполнить следующие правила:

1)точное измерение базиса и точность установки фотоаппарата на его концах;

2)обеспечение параллельности оптической оси фотокамеры при размещении ее на правом и левом концах базиса;

3)горизонтальное перемещение положения фотоаппарата.

Определение линейных размеров предметов по стереопаре производится на основании существующей зависимости между действительными размерами предметов и размерами его изображения на снимке, фокусным расстоянием объектива, дистанцией съемки, параллаксом и базисом. Две последние величины являются элементами стереосъемки, остальные получают путем измерений по стереопаре.

Техника получения стереопары сводится к последовательному фотографированию обычным фотоаппаратом, в том числе и малоформатным, обстановки места происшествия с левого и правого концов базиса. Длина базиса стереосъемки в каждом конкретном случае зависит от расстояния до фотографируемого предмета, от его размеров, требований к точности вычислений (при большем значении базиса точность определения размеров выше). Однако увлекаться увеличением длины базиса не следует, так как необходимо обеспечить наличие фотографируемого предмета на обоих негативах стереопары полностью.

Общим правилом обычно является использование наибольшего базиса при съемке удаленных предметов. Например, при фотографировании предметов, удаленных на 10 м и более, желательно использовать величину базиса не менее 80-100 см, на меньших расстояниях съемки базис может составлять 50 см и менее. Целесообразным также при съемке близко расположенных от фотоаппарата объектов (например в тесном помещении) применять широкоугольные объективы.

После фотосъемки и фотохимической обработки пленки она разрезается на отрезки, каждый из которых содержит одну стереопару. Со стереопары изготавливается один позитивный снимок, содержащий оба кадра. На снимке необходимо сохранить внешние границы кадров. Параллакс для каждого из предметов, размеры которого восстанавливаются, определяется следующим образом. Во всю длину фотоснимка проводится горизонтальная линия, проходящая через одну и ту же точку изображения какого-либо предмета на обоих фотоснимках. Желательно, чтобы линия проходила вблизи изображений, размеры которых восстанавливаются, или даже через точку одного из них. Измерение отрезка между точками пересечения этой линией, например, левых границ кадров даст величину Ь. Затем измеряется расстояние между одноименными точками изображений предмета d. Разность между этими величинами является параллаксом Р = Ь - d.

Удаление сфотографированного предмета от линии базиса съемки определяется по формуле:

0 = Bf / P

где О - расстояние от базиса до объекта съемки;

f - фокусное расстояние используемого объектива;

Р - вычисленное значение параллакса.

Значение фокусного расстояния объектива при расчетах необходимо брать не номинальное, а фактическое. Например, для объектива ?Гелиос-44? фактическое значение фокусного расстояния составляет 58,6 мм.

Истинные размеры предмета по ширине и высоте можно определить по формулам:

Z=Oz / f X=Ox / f

где Z - восстанавливаемый размер предмета по ширине;

z - ширина изображения предмета на снимке;

X - восстанавливаемый размер предмета по высоте;

х - высота изображения предмета на снимке.

Размеры предмета в глубину определяются как разница расстояний от базиса до передней и дальней плоскости предмета:

Y=O1-O

Для этого нужно отдельно установить параллаксы для ближней и дальней плоскости, а затем уже вычислить расстояния до них от базиса (О и О1). Вычисление искомой ширины и глубины предмета описанным выше путем возможно, если предмет своей фронтальной плоскостью параллелен фокальной плоскости (линии базиса). При расположении предмета под углом к линии базиса нужные размеры восстанавливаются с помощью вспомогательного прямоугольного треугольника, гипотенузой в нем является сторона предмета, размер которой восстанавливается. Длины катетов этого треугольника находят по формулам для ширины и глубины предмета.

Необходимые измерения можно произвести по снимку, отпечатанному контактным способом. Однако при использовании малоформатных фотоаппаратов производство необходимых измерений на снимках, полученных контактной печатью, весьма затруднительно из-за мелкого изображения деталей обстановки. В этом случае облегчить измерения можно по увеличенному снимку стереопары. Точность измерений практически не снижается, если выполнить определенные требования при изготовлении позитивных стереоснимков:

1)плоскость кадрирующей рамки должна быть строго параллельна плоскости фотопленки;

2)негатив необходимо разместить между прижимными стеклами, чтобы уменьшить влияние изгиба пленки на точность измерений;

3)резкость изображения должна быть достаточно высокой;

4)на стереоснимках должны быть сохранены внешние границы стереокадров;

5)полученные отпечатки не рекомендуется глянцевать во избежание неравномерного растяжения эмульсионного слоя фотобумаги.

При позитивной печати малоформатных снимков оптимальным считается увеличение в 3-3,5 раза, в этом случае размер одного кадра стереопары будет иметь размеры приблизительно 80 на 120 мм.

Порядок вычисления параллакса в целях определения удаления сфотографированного объекта от базиса съемки остается прежним. Но его истинная величина определяется с учетом кратности К увеличения при позитивной печати:

P=b-d / K

Формула расстояния до фотографируемого объекта преобразуется к следующему виду:

O=BƒK / b-d

Вычисляя другие размеры предметов, можно пользоваться разницей b-d без поправки на коэффициент позитивного увеличения. В этом случае без поправки берутся размеры изображений по ширине и высоте. Объясняется это тем, что поправка на коэффициент взаимно уничтожается при вычислениях.



КАТЕГОРИИ:

Network | английский | архитектура эвм | астрономия | аудит | биология | вычислительная математика | география | Гражданское право | демография | дискретная математика | законодательство | история | квантовая физика | компиляторы | КСЕ - Концепция современного естествознания | культурология | линейная алгебра | литература | математическая статистика | математический анализ | Международный стандарт финансовой отчетности МСФО | менеджмент | метрология | механика | немецкий | неорганическая химия | ОБЖ | общая физика | операционные системы | оптимизация в сапр | органическая химия | педагогика | политология | правоведение | прочие дисциплины | психология (методы) | радиоэлектроника | религия | русский | сертификация | сопромат | социология | теория вероятностей | управление в технических системах | физкультура | философия | фотография | французский | школьная математика | экология | экономика | экономика (словарь) | язык Assembler | язык Basic, VB | язык Pascal | язык Си, Си++ |