«Разрешение 10 м» - выражается в разрешении экрана (или другим способом, который может понять новичок в фотографии)?

Спутник X-Sat делает снимки Земли «с помощью мультиспектрального прибора с разрешением 10 м (три спектральных диапазона в видимом и ближнем инфракрасном спектре)». Что это значит? В частности, как бы было выражено «разрешение 10 м», если бы оно описывало разрешение экрана? Другие способы описания этой резолюции также приветствуются.

Ответы (5)

На веб-странице, на которую вы ссылаетесь, используется термин « Пространственное разрешение » . Это описание разрешающей способности устройства формирования изображений, которое у них есть там наверху, т. е. способности разделять точки объекта, которым в данном случае является поверхность Земли.

Десятиметровое разрешение говорит нам о том, что камера, расположенная на высоте 685 километров над уровнем моря, способна различать объекты, находящиеся на расстоянии 10 метров друг от друга. На темной поверхности парковки две машины светлого цвета будут отображаться как один пиксель, если они находятся ближе 10 метров друг к другу. На расстоянии более 10 метров автомобили будут давать два пикселя на изображении.

Что означает разрешение 10 метров на экране вашего компьютера? Я предполагаю, что у вас широкоэкранный дисплей с горизонтальным разрешением 1920 пикселей. Разрешение 10 метров означает, что если вы «просматриваете» изображение, вы увидите 10 метров земной поверхности на каждый пиксель на вашем дисплее, в результате чего участок земли шириной 19,2 километра, если вы просматриваете его в полноэкранном режиме. Однако на этой странице в Википедии говорится, что устройство обработки изображений способно захватить участок земли шириной 50 километров, когда спутник движется по небу. Это вы делите на 10 метров, чтобы получить горизонтальное разрешение датчика изображения, которое у них есть.

50 км — это 50 000 метров, разделенных на 10 метров, — это ширина сенсора 5000 пикселей. Это число мы можем легко понять. В реальной жизни это может быть не так просто, но я считаю, что это уже отвечает на ваш вопрос.

Образец снимков с разрешением 10 метров: максимальное разрешение Центрального Калимантана .

На самой правой картинке вы можете легко увидеть, как широкая река и более узкая река сливаются вместе, и предположительно сельскохозяйственные угодья, разделенные на прямоугольники крест-накрест канавами, и несколько белых пятен, которые являются облаками. Методы и цели объясняются на http://www.eorc.jaxa.jp/ALOS/en/guide/forestmap_oct2010.htm .

В своей первоначальной форме — и в используемом здесь смысле — разрешение означает «уровень детализации, который может быть разрешен ». То есть со своей орбиты эта камера может разрешать отдельные наземные объекты размером примерно 10 метров. Это может соответствовать количеству и размеру пикселей на датчике, но могут быть и другие ограничивающие факторы (например, качество оптики).

Но слово «разрешение», к сожалению, в компьютерной графике имеет другое значение. Мы называем экран с большим количеством пикселей «высоким разрешением». Это потому, что если экран имеет одинаковый размер (а они в основном были такими на заре компьютеров), чем больше пикселей, тем больше деталей вы можете показать и, по сути, большее разрешение в первоначальном смысле. Это термин, с которым вы знакомы, и он в основном не связан.

Иногда мы называем количество пикселей (обычно в мегапикселях) на сенсоре камеры «разрешением». Другой способ думать об этом состоит в том, что каждый элемент полной системы имеет свое собственное разрешение и что каждая часть является своим собственным ограничивающим фактором. Объектив, датчик, постобработка — уровень детализации каждого из них ограничивает общее разрешение. А может пойти еще дальше: пределом может быть стабильность платформы, будь то спутник, вращающийся на орбите, или хлипкая тренога. Или, с другой стороны, после захвата изображения экран дисплея или принтер, который вы используете, становятся еще одним потенциальным узким местом. (Но в этом случае, я думаю, они просто говорят о захваченном изображении независимо от дисплея.)

В этом контексте «разрешение 10 м», вероятно, означает, что каждый пиксель спутникового изображения идеально соответствует прямоугольнику 10x10 метров на земле.

Это не имеет абсолютно никакого отношения к «размеру экрана», что бы это ни значило, поэтому на остальную часть вашего вопроса нельзя ответить.

Я работаю в области дистанционного зондирования. Хороший обзор концепции пространственного разрешения для спутниковых изображений был сделан Duveiller (2010) и дополняет некоторые другие ответы:

Пространственное разрешение — сложное понятие, для которого нет единого определения (Townshend, 1980). Часто делается сильное упрощение, в котором пространственное разрешение считается эквивалентным наземной проекции пикселя. Однако сам пиксель не является истинным географическим объектом (Fisher, 1997) и часто больше, чем хотелось бы людям. быть (Кракнелл, 1998).

Наблюдение за Землей с помощью дистанционного зондирования заключается в измерении свойства поверхности планеты, как правило, электромагнитного излучения, отраженного или излучаемого поверхностью, которое характеризуется определенной изменчивостью в пространстве. Пространственная неоднородность, как правило, структурирована различными наборами объектов, разбросанных по ландшафту. На изображениях дистанционного зондирования эти пространственные структуры распознаются по тому факту, что их спектральные свойства внутри них более однородны, чем между ними и другими элементами сцены (Jupp et al., 1988). Масштаб пространственного изменения в изображении относится к размеру и распределению пространственных структур по поверхности. Предполагая некоторую периодичность повторения этих структур, поверхность можно описать в терминах пространственных частот. Высокие пространственные частоты соответствуют небольшим пространственным структурам, в то время как малые пространственные частоты характеризуют более крупные объекты и более плавные пространственные изменения. Пространственное разрешение прибора связано с его способностью разрешать высокие пространственные частоты. Эта пропускная способность зависит главным образом от трех характеристик прибора, которые будут описаны ниже: расстояние дискретизации земли, передаточная функция модуляции и отношение сигнал/шум.

Подробности об этих трех функциях можно найти в оставшейся части статьи.

В частности, для спутниковых или аэрофотоснимков и других данных дистанционного зондирования разрешение «10 м» означает, что каждый пиксель в растре изображения представляет собой примерно 10 м x 10 м представление реального мира.

4-канальное мультиспектральное изображение с 3 полосами в видимом спектре и одной в ближней инфракрасной области означает, что 3 полосы представляют собой отдельные монохроматические полосы (изображения), каждая из которых представляет видимый спектр R, G и B, а изображение 4-й полосы захватывается в ближней инфракрасной области спектра. -красный спектр (приблизительно 0,845–0,885 мкм), который не виден человеческому глазу. Эти полосы обрабатываются в программном обеспечении ГИС и объединяются, чтобы показать изображение либо в естественном цвете RGB, либо в ближнем инфракрасном спектре (черный-синий-оттенки красного), который обычно используется в ГИС для выявления и анализа растительности и гидрологических закономерностей. Это связано с тем, что в ближнем инфракрасном диапазоне отражательная способность типов растительности и здоровья более выражена, и при обработке они видны в различных оттенках красного, тогда как отражательная способность водоемов без растительности находится в сине-черном спектре.

Некоторые спутники, такие как новый Landsat 8, собирают мультиспектральные изображения, используя до 10 мультиспектральных каналов с различной длиной волны и разрешением + панхроматический канал (с более высоким разрешением), который используется для повышения резкости комбинаций каналов с меньшим разрешением.

Возвращаясь к части вашего вопроса «разрешение 10 м», здесь приведен пример, показывающий многоспектральные спутниковые изображения SPOT 5 с разрешением 10 м, показанные в комбинации цветов ближнего инфракрасного диапазона. В первом примере показано изображение, отображаемое на макете 8,5 x 11 дюймов в масштабе 1:100 000; масштабная линейка показывает расстояние 10 000 м, отображаемое на карте.

Во втором примере показано то же самое изображение в том же макете карты в масштабе 1:100; масштабная линейка показывает расстояние 10 м, отображаемое на карте — обратите внимание, что размер пикселя изображения составляет примерно 10 м в поперечнике. Для справки я также показываю части используемой системы координат.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь