Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z M á r i o L u z M á r i o L u z ÃÃINTRODUÇÃOINTRODUÇÃO Mário Luiz Lopes ReissMário Luiz Lopes Reiss L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s pp Prof. Dr. Em Ciência CartográficasProf. Dr. Em Ciência Cartográficas ESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENSESPECIALIDADE: FOTOGRAMETRIA E COMPUTAÇÃO DE IMAGENS M á r i o L u z M á r i o L u z Universidade Federal do Rio Grande do SulUniversidade Federal do Rio Grande do Sul Instituto de GeociênciasInstituto de Geociências ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA ÓpticaÓptica FísicaFísicaÓpticaÓptica FísicaFísica onda de luz a b c d L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s d e f g h i j M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 3 j raio de luzfonte de luz ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA ÓpticaÓptica GeométricaGeométricaÓpticaÓptica GeométricaGeométrica raios de luz L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 4 fonte de luz ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 5 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA λfV = e velocidadV L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s i freqüência λ f M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 6 ocompriment λ ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA λfV = e velocidadV L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s i freqüência λ f M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 7 ocompriment λ ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefraçãoRefraçãoRefração L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 8 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefraçãoRefraçãoRefração L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 9 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefraçãoRefraçãoRefração L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s ar)(vácuovácuodorefraçãodeíndiceoé normal à relação em luz da refração de ângulo o é normal à relação em luz da incidência de ângulo o é φ φ n ≅ ′′ N N M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 10derivação de ângulo o é (material) meio do refração de índice o é ar)(vácuo vácuodo refraçãodeíndice o é θ n n ′ ≅ ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefraçãoRefraçãoRefração L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s cn =′ meiodorefraçãodeíndice n′ M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 11 c n ′= meio no luz da e velocidad ar) (vácuo vácuono luz da e velocidad ç c c ′ ≅ ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefraçãoRefraçãoRefração L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s φφ ′′ ii φφθ ′ M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 12 φφ ′′= sinsin nn φφθ ′−= ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefração ee des iodes io atra ésatra és dodo idroidroRefraçãoRefração ee desviodesvio atravésatravés dodo vidrovidro L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 13 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA RefraçãoRefração ee des iodes io atra ésatra és dodo idroidroRefraçãoRefração ee desviodesvio atravésatravés dodo vidrovidro L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 14 luz de raio do todeslocamen o é vidrodo espessura a é h t ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICAluz de raio do todeslocamen o é vidrodo espessura a é h t RefraçãoRefração ee des iodes io atra ésatra és dodo idroidroRefraçãoRefração ee desviodesvio atravésatravés dodo vidrovidro L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s ⎟⎟⎞⎜⎜⎛= φφ cos1sin nth M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 15 ⎟⎟⎠⎜⎜⎝ ′′−= φφ cos1sin nth ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA Exercício 1: Um raio de luz passando diretamente do ar para uma placaExercício 1: Um raio de luz passando diretamente do ar para uma placa de vidro de 2,5 cm de espessura em um ângulo de incidência de 60º. Qual será o deslocamento lateral do raio de luz quando ele emergir do outro lado do placa? (Assuma n = 1 000 e n =1 52)outro lado do placa? (Assuma nar = 1,000 e nvidro=1,52) ⎞⎛ ⎟⎟⎞⎜⎜⎛ φφ cos1i nth ⎟⎟⎠⎜⎜⎝ ′′−= φ φφ cos 1sin n th L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s⎠⎝ φcosn M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 16 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA N I Raio de luz incidente Raio de luz refletido Superfície reflexiva Raio de luz parcialmente refratado L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 17 RN’ ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA N I Raio de luz incidente Raio de luz refletido Superfície reflexiva Raio deRaio de luz parcialmente refratado ′ L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s RN’ nsen c ′=φ M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:41 18 nc ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA Exercício 2: Encontre o ângulo crítico paraum raio de g p luz viajando a partir de um vidro. (Assuma nar = 1,000 e nvidro=1,52). L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 19 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 20 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 21 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 22 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 23 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ +⋅+⋅ ⋅−−+++⋅−= 2121 11111 RRn tn RR n f ( ) ( ) ( ) ( ) ⎦⎣ 2121f lente da constante - f L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s fí idi lente da espessura - vidrodo refração de índice - t n M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 24 22 11 superfície da raio - superfíciedaraio - SR SR ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ −⋅−⋅ ⋅−−−+−⋅−= 2121 11111 RRn tn RR n f ( ) ( ) ( ) ( ) ⎦⎣ 2121f lente da constante - f L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s fí idi lente da espessura - vidrodo refração de índice - t n M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 25 22 11 superfície da raio - superfíciedaraio - SR SR ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥ ⎤⎢⎡ ⋅−−+⋅−= 11111 tnn( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ⎥⎦⎢⎣ ±⋅±⋅±+± 21211 RRnRRnf ttidtl ddtiitiã/ SSRR menterespectiva , e de lado mesmo do estiverem se negativos serão e/ou 2121 SSRR menterespectiva,edeopontoladodoestiveremsepositivos serãoe/ou 2121 SSRR L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 26 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 27 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 28 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 29 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 30 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 31 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA CâmaraCâmara dede F roF ro dede Ag lhaAg lhaCâmaraCâmara dede FuroFuro dede AgulhaAgulha L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 32 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção RadialRadial SimétricaSimétricaEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção RadialRadial SimétricaSimétrica L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 33 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção DescentradaDescentradaEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção DescentradaDescentrada L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 34 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: AfinidadeAfinidadeEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: AfinidadeAfinidade L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 35 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção RadialRadial SimétricaSimétricaEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: DistorçãoDistorção RadialRadial SimétricaSimétrica L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 36 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: SomaSoma dede todastodas asas distorçõesdistorçõesEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: SomaSoma dede todastodas asas distorçõesdistorções L o p e s R e i s s L o p e sR e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 37 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA EfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: SomaSoma dede todastodas asas distorçõesdistorçõesEfeitosEfeitos sistemáticossistemáticos:: SomaSoma dede todastodas asas distorçõesdistorções L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 38 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA ExercíciosExercíciosExercíciosExercícios • Calcule a distância focal de uma lente elaborada com um vidro de índice de refração de 1,52 a cuja superfície tem um raio à direita de 50,0 mm e à esquerda um raio de 75,0 mm. Qual o nome desta lente? • Calcule a distância focal de uma lente delgada convexa de raios de 180 mm e 240 mm, com um índice de refração de 1,50. • Onde deveria ser colocado um objeto para produzir uma imagem com metade de seu tamanho real, considerando uma lente de distância focal de 240 mm? Onde a imagem será formada? • Um raio de luz entre em um vidro com índice de refração de 1,570 a partir de um ângulo incidente de 25º. Encontre os ângulos de refração e de derivação. • Encontre o ângulo crítico para um raio de luz viajando a partir do vidro (índice 1 6) para L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s • Encontre o ângulo crítico para um raio de luz viajando a partir do vidro (índice 1,6) para o ar (índice de 1,0). • As duas superfícies de uma lente delgada biconvexa têm raio R1 e R2 de 10 cm e 15 cm respectivamente Se o índice de refração do vidro é de 1 650 qual é distância focal M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 39 cm, respectivamente. Se o índice de refração do vidro é de 1,650, qual é distância focal desta lente? Repita o problema anterior com uma espessura de 100 mm. ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA ExercíciosExercíciosExercíciosExercícios Foi verificado que em uma chapa de vidro plano paralela, com espessura t e índice de refração de 1 52 que o deslocamento daespessura t e índice de refração de 1,52, que o deslocamento da trajetória inicial causado por um raio incidente com 60º era de 1,3 mm, ao atravessar o outro lado do vidro. Com esse mesmo vidro e uma d 5 t f i t íd l t i d t despessura de 5xt, foi construída uma lente, com raios de curvatura de 180mm e 134.37 mm. Com uma câmara equipada com esta lente, tendo quadro focal de 23x23 cm, planeja-se executar um vôo na escala 1/5000, com superposição lateral de 30% e longitudinal de 60%. ¿Considerando um detalhe mínimo no terreno que se queira determinar de 10 cm, qual deveria ser a resolução da película em mm? L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s q ç p ¿Qual a área de cobertura em um terreno dada por uma foto, e qual a distância na escala do terreno dada por duas aquisições de fotos na linha de vôo? M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 40 linha de vôo? DicaDica:: tentetente descobrirdescobrir primeiroprimeiro aa focalfocal (constante)(constante) dada câmaracâmara ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 41 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 42 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 43 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 44 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 45 ÓPTICAÓPTICA FOTOGRAMÉTRICAFOTOGRAMÉTRICA L o p e s R e i s s L o p e s R e i s s M á r i o L u z M á r i o L u z 08/04/2013 19:57:42 46
Compartilhar