NHẬN TƯ LIỆU VIỄN THÁM
6.13.1. ĐẶC ĐIỂM CÁC LOẠI TƯ LIỆU VIỄN THÁM
6.13.1.1. Tư liệu ảnh tương tự
Tư liệu ảnh (ảnh photograph, ảnh image) do các máy chụp ảnh quang cơ học cung cấp được lưu trữ trên phim ảnh, giấy ảnh.
96
trường đại học nông lâm thái nguyên
Giáo trình Trắc địa ảnh và Viễn thám
a. Đặc điểm của phim đen trắng và phim màu
Phim đen trắng Phim đen trắng có cấu tạo gồm hai lớp: lớp đế trong suốt có bề mặt nhám và lớp nhũ tương với thành phần là muối halogen bạc (AgCl) có độ dày khoảng 100àm. Cỏc hạt muối bạc cú đường kớnh vài micromet hoặc nhỏ hơn. Khi cú ỏnh sỏng tỏc động của các photon ánh sáng làm cho các nguyên tử bạc được giải phóng khỏi phân tử muối halogen (hình 6.6; hình 6.7).
hÌnh 6.6: Sơ đồ cấu tạo của phim ảnh (a) và giấy ảnh đen trắng (b)
hÌnh 6.7: Cấu tạo phim ảnh đen trắng (A), quá trình lộ sáng (B) và tráng phim đen trắng (C)
97
Chương 6 CÁC HỆ THỐNG VIỄN THÁM PHỔ BIẾN TRÊN THẾ GIỚI trường đại học nông lâm thái nguyên
Khi tráng phim, các nguyên tử bạc được giải phóng sẽ liên kết để tạo thành lớp phân tử bạc bền vững mờ đục, không cho ánh sáng truyền qua và bám vào đế phim, người ta gọi đó là quá trình hình thành hình ảnh (latent image). Khi rửa phim sự tương tác đó được ngưng tụ nhờ dung dịch hóa chất và những chỗ mà nhũ tương còn chưa bị ánh sáng tác động vào sẽ được rửa trôi đi và chỉ còn lại đế phim trong suốt. Như vậy khu vực nào bị tác động ánh sáng sẽ có màu đen trên phim âm bản, phần còn lại sẽ trong suốt.
Phim âm bản có hình ảnh ngược lại với thực tế. Quá trình in ảnh hoặc tạo phim dương bản là quá trình rọi sáng ngược trở lại với việc dùng phim âm bản làm tấm lọc sáng để tạo nên một dương bản có đặc điểm độ sáng giống như điều kiện thực tế ban đầu.
Trên phim, phần được chiếu sáng 100% sẽ trở nên đen và phần bị che kín hoặc không được chiếu sáng 100% sẽ có màu trắng. Độ tối sáng của hình ảnh phụ thuộc vào số lượng hạt nhũ tương bị tác động ánh sáng để giải phóng bạc. Mỗi hạt có kích thước rất nhỏ. Nếu khối lượng khoảng 1àm3 thỡ đó chứa tới 1010 nguyờn tử bạc. Như vậy nếu với diện tớch 6,5cm2 bề mặt phim sẽ có khoảng 150 triệu hạt (trong khi đó với băng từ thì chỉ có 3.200 phần tử có từ để thu tín hiệu). Với cấu tạo như vậy, phim ảnh sẽ có độ phân giải cao và có khả năng nhạy cảm với toàn bộ dải nhỡn thấy và phần hồng ngoại phản xạ (0,38 - 0,9àm).
Phim ảnh có thể thu nhận tín hiệu ánh sáng trong những điều kiện chiếu sáng và điều kiện khí quyển khác nhau.
Phim ảnh màu Có hai loại phim màu âm bản và dương bản, nguyên tắc chuyển đổi màu trong phim tuân theo nguyên tắc tam giác màu.
Phim màu bao gồm 4 lớp, khi lộ sáng, lớp đế trong suốt và thô, phía trên là 3 lớp nhũ tương có nhạy cảm với 3 màu dương
(Blue, Green, Red).
Ở giữa lớp màu blue có lớp lọc khối cho tia blue nhằm loại bỏ sự tán xạ Rayleigh rất mạnh của khí quyển đối với tia blue. Hiện tượng này luôn xảy ra vào ban ngày, khi trời quang mây thì các phân tử của ôzon, cácbonic, nitơ, oxit cacbon. Tác động làm tán xạ mạnh tia blue của ánh sáng mặt trời, hiện tượng này làm cho bầu trời luôn có màu xanh blue (xanh da trời). Kết quả sau khi lộ sáng và định hình, phim âm bản xuất hiện các màu âm. Khi in ảnh màu, quá trình lộ sáng theo cơ chế ngược lại là nhạy cảm với các tia màu âm và nhuộm màu dương giống như màu ban đầu của đối tượng tự nhiên (hình 6.8).
hÌnh 6.8: Cấu trúc của phim ảnh màu và cơ chế hoạt động
a. Mặt cắt chung;
b. Độ nhạy phổ của các lớp phim màu
a
b
98
trường đại học nông lâm thái nguyên
Giáo trình Trắc địa ảnh và Viễn thám
b. Phim màu hồng ngoại
Trên nguyên tắc nhạy cảm phổ người ta chế tạo ra loại nhũ tương có nhạy cảm với phổ hồng ngoại, loại phim này trước đây được dùng để phát hiện sự ngụy trang trong quân sự. Hiện nay được dùng rộng rãi cho nhiều mục đích khác nhau.
Về nguyên tắc, phim hồng ngoại vẫn có 3 lớp song khả năng nhạy cảm lại chuyển về phía hồng ngoại (Hình
6.10).
Cả 3 lớp nhũ tương đều nhạy cảm với ánh sáng Blue và được loại ra bằng cách đặt một filter phía trên ống kính. Hiện nay, phim hồng ngoại có phủ thêm một lớp màu vàng trong suốt thay thế cho filter. Cần lưu ý rằng khái niệm hồng ngoại không nói lên sự nóng mà chỉ nói lên dải hồng ngoại phản xạ dùng để chụp ảnh. Đặc điểm màu của các đối tượng thay đổi khác nhau giữa phim màu ảnh thường và phim màu hồng ngoại (bảng 6.18).
hÌnh 6.9: Quá trình lộ sáng và tráng phim màu
hÌnh 6.10: Cấu trúc độ nhạy của phim hồng ngoại
a. Mặt cắt; b. Độ nhạy của 3 lớp màu (Lớp tạo màu Yellow: nhạy cảm với ánh sáng Green; Lớp tạo màu Magenta: nhạy cảm với ánh sáng Red; Lớp tạo màu Cyan: nhạy cảm với ánh sáng hồng ngoại gần - NIR)
a
b
99
Chương 6 CÁC HỆ THỐNG VIỄN THÁM PHỔ BIẾN TRÊN THẾ GIỚI trường đại học nông lâm thái nguyên
Ngoài phim màu hồng ngoại, còn có phim cực tím, chụp tia X, được sử dụng trong y học... Việc ghi hình ảnh ở vùng hồng ngoại nhiệt được thực hiện theo phương pháp quét để tạo hình ảnh và các loại ảnh này sẽ được đề cập ở phần sau.