Analýza kamer

Fotogrammetrie je vědní obor, který je v dnešní době rozvoje geografických informačních systémů čím dál více rozšiřován. Zabývá se především zpracováním informací na fotografických snímcích. Jedna z definic je dle Pavelky (2003): „Fotogrammetrie je věda, způsob a technologie, která se zabývá získáváním dále využitelných měření, map, digitálního modelu terénu a dalších produktů, které lze získat z obrazového, nejčastěji fotografického záznamu.“
Především při fotogrammetrické práci je tedy potřeba znát vlastnosti a charakteristiky optiky fotoaparátů a  kamer, neboť mají zásadní vliv na kvalitu výsledného snímku. Není zas tak důležité, že se na snímcích vyskytují vady, mnohem důležitější je znát jejich průběh, počítat s nimi předem a plánovat podle nich. Jejich průběh má především vliv na plán letu. Například při malé ostrosti v rozích snímku je potřeba plánovat větší překryvy, podle výběru ohniskové vzdálenosti, a tedy vlivu distorze objektivu, se plánuje výška letu. a od clonového čísla a hodnoty citlivosti ISO se zase odvíjí rychlost závěrky, a tedy rychlost letu.
V dnešní době je k dispozici spoustu zařízení, se kterým lze provádět fotogrammetrii. Různá zařízení však disponují různou přesností výstupu – od běžných amatérských fotoaparátů až po speciální fotogrammetrické kamery. K většině fotoaparátů a objektivů z těchto přístrojů vznikají recenze a popisy jejich vad, avšak ne konkrétně pro fotogrammetrii. Zoomové objektivy jsou hodnoceny pouze pro některé ohniskové vzdálenosti. Většinou to jsou pouze nejkratší ohniska, jedna, maximálně ohniskové vzdálenosti uprostřed rozsahu objektivu a pak nejdelší ohniska. Navíc se netestují všechna clonová čísla, které u objektivů lze nastavit. Pro tyto práce se také čím dál více využívají i drony, které však nejsou rozsáhle testovány na vady, které se u nich na snímku projevují.
Ve fotogrammetrii se využívají primárně širokoúhlé objektivy a malá clonová čísla. Problém je, že při takovémto nastavení také vzniká nejvíce vad objektivů. Proto je potřeba buď s těmito vadami počítat nebo zvolit vhodnější nastavení, které není na tyto vady tak náchylné – použít delší ohniskovou vzdálenost a zvýšit clonové číslo.
Výstupy a výsledky z této práce mohou pomoci při výběru vhodného zařízení nejen pro fotogrammetrické účely. Případně při volbě nejvhodnějšího nastavení přístroje.

Cíle práce

Cílem bakalářské práce je analyzovat optické vlastnosti a charakteristiky vybraných kamer pro účely fotogrammetrie. Bude provedeno vlastní testování formou experimentu. Zařízení budou testována na základní vady, mezi které patří vinětace, chromatická aberace, Modular Transfer Function, distorze objektivu a úroveň šumu v obraze. Tyto vady budou testovány na jednotlivých přístrojích pro různá clonová čísla, ohniskové vzdálenosti a citlivosti snímače. Vytvořené snímky budou následně analyzovány podle vady, která bude zkoumána. Testované přístroje budou vybrány tak, aby se otestovala technika s různými typy a velikostmi snímačů. Tedy fotoaparáty, drony i mobilní telefon. V případě potřeby budou vytvořeny testovací diagramy, které budou nasnímkovány a na kterých bude vada v laboratorních podmínkách měřena. Jednotlivé vady budou zpracovány v odlišných programech, pokud to bude možné, bude hledán alternativní způsob testování v programech primárně určených k jiné práci.
Hlavním výstupem práce budou analyzovaná data, která budou vyhodnocena a v podobě grafů a textového hodnocení interpretována. Grafy budou vytvořeny tak, aby bylo pro uživatele nejsnazší porovnat si naměřené hodnoty testovaných vad napříč ohniskovými vzdálenostmi a clonovými čísly. V závěru práce bude vytvořeno celkové vyhodnocení a vybrání nejlepšího přístroje a vhodného nastavení. Dalším výstupem bude web, přehledně strukturován podle jednotlivých zařízení a vad pro snazší orientaci.
Výsledky práce umožní vybrat vhodného vybavení při fotogrammetrické práci. Případně pomohou při výběru vhodné ohniskové vzdálenosti při plánování výšky letu nebo nastavení překryvů u leteckého snímkování, z důvodů neostrosti rohů snímků.