5.3 多波段遥感

第5章 摄影成像
5.3 多波段遥感 遥 感 原 理 与 方 法
第5章 摄影成像
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① 滤光镜——偏振镜
●灰色镜：灰色镜对色光具有非选择吸收的性 质，只能减弱透过光的光量，并不改变其光谱 成分的滤光镜。
●变密镜：是一种密度不均匀的滤光镜。
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② 分波段摄影
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③ 彩色摄影
●彩色感光材料的特性——成色原理 摄影：光通过镜头到达彩色感光片，发生光 化效应，形成景物的潜影； 显影：利用彩色显影剂把已感光的银盐还原 成金属银，同时生成的氧化物使这些银盐周围的 成色剂转变成染料； 漂洗定影：用化学方法清除还原的金属银和 未还原的银盐，仅留下由染料构成的彩色影像。
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●多波段遥感：把地面辐射范围较宽的连续的电 磁波谱，分割成若干个较窄的波谱段，以多光波 段摄影或多通道扫描的方式，在同一时间获得同 一目标不同波段信息的遥感技术。 ●多波段遥感原理：物体由于其内部组成和表面 特性的不同，一般不会有相同的光谱特性，总存 在辐射差值比较明显的波段。我们可以在特定的 波段上，对目标物进行识别和探测。多波段遥感 中最重要的是最佳波段的选择。
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① 滤光镜
●概念：滤光镜是戴在镜头上的一种玻璃镜，有 滤色镜、偏振镜、灰色镜、变密镜等。其作用为 消除散射影响，进行分波段摄影、偏振摄影等。
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① 滤光镜——滤色镜
●滤色镜：具有选择吸收光谱，能改变透射光线 光谱成份的滤光镜。其最基本的性能就是光谱透 射特性，包括透过光的波长和透射量，其中透射 量常以光学密度来衡量： D = lgＯ =－lgτ 滤色镜根据其光谱透射特性，可分为： 单色滤色镜、选择滤色镜、减色滤色镜、补 偿滤色镜。
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③ 彩色摄影——彩色影像获得的基本原理
●减色法合成彩色
减色法利用白光与原色光的三个补色光黄、 品红、青的相减来分别控制原色光，最后经过原 色光的相加混合，获得物体的彩色影像。其过程 为：将分解得到的三张分色负片，制作成拍摄该 负片所用滤色镜的补色正片，将三张补色正片重 合，就成为一张彩色像片。现在使用的彩色胶片， 就是利用这个原理制成的。
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③ 彩色摄影——彩色影像获得的基本原理
●加色法合成彩色
用红、绿、蓝三个滤色镜，将彩色物体分 别拍摄成三张分色黑白负片，并印制成三张透 明正片，把三张正片装在三个放映机中，在每 个放映机镜头前面加上拍摄该负片时所用的滤 色镜，调整放映在银幕上的三个影像，使它们 重合在一起，这时银幕上就产生了三原色光按 比例的组合，再现出被摄物体的彩色。
Hale Waihona Puke Baidu
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③ 彩色摄影——彩色胶片的色彩形成过程
●负片和正片彩色再现过程
胶片经曝光后形成潜影；经过彩色显影、 漂洗、定影、水洗、晾干得到负片。负片的颜色 与原景物颜色成互补色。 将负片对彩色胶片或像纸曝光，经过和负片 相同的显影、漂白、定影、水洗、干燥等过程， 得到彩色正片或像片，正片的影像颜色是负片的 补色—即物体原色。
分波段摄影是用多波段摄影机或多镜头摄影 机利用多种感光片配合各种滤色镜进行摄影来记 录影像，获得各个波段的分色黑白影像。
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5.3 多波段遥感 遥 ② 分波段摄影——例如国产四波段摄影机，可以 感 在五个波段中任选四个： 原 ●紫外波段片：用熔凝石英加氟化钙制成镜头， 理 0.32～0.40μｍ的滤色镜； 与 ●蓝色波段片：0.40－0.50μｍ滤色镜； 方 ●绿色波段片：0.50－0.60μｍ滤色镜； 法
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① 滤光镜——偏振镜
●定义：偏振镜由两块玻璃中间夹一层含有硫酸 奎宁晶体的胶膜所组成，胶膜内的晶体规则地平 行排列，从而对入射光起偏振作用。
●作用：偏振镜能消除地物镜面反射所产生的闪 烁光，用偏振镜成像得到偏振影像，这种偏振现 象在微波波段中称为“极化”。
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●红色波段片：0.60－0.70μｍ滤色镜； ●红外波段片：0.70－1.00μｍ滤色镜，在红外黑 白片上成像。
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③ 彩色摄影
●彩色影像获得的基本原理
彩色影像是根据色觉三原色原理，经过色光 的分解和合成得到的。所谓分解就是将物体的颜 色，用不同比例的红、绿、蓝三原色光，按其强 弱分别记录在胶片上；合成就是通过加色法或减 色法将分解的色光合成，从而重新得到物体的彩 色影像。
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③ 彩色摄影
●彩色感光材料的特性——成色原理
已感光银盐＋彩色显影剂
→金属银(银影)＋彩色显影剂氧化物
彩色显影剂氧化物＋成色剂
→染料(彩色影像)
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③ 彩色摄影
●光源的色温 与某光源有相同光谱成分的黑体 之温度称该光源的色温，色温的实质是光源的光 谱成分，即光源中各种波长光的比例。根据黑体 辐射原理，如果光谱成分中短波光所占比例大， 色温高，反之，色温低。 色温与实际温度无关。
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③ 彩色摄影
●彩色感光材料的特性——结构
彩色感光片的结构层次与黑白胶片类似。乳 剂层为三层涂着不同感光性能的乳剂膜层，每一 层都由感光乳剂和成色剂组成：上层感蓝层—含 黄色成色剂和盲色乳剂；中层感绿层—含品红色 成色剂和正色乳剂；下层感红层—含青色成色剂 和全色乳剂。在上层与中层之间加一层黄色滤光 层，防止蓝光通过。