| | |  | West London KVR-1000 image | |
Informationer i billeder
Analog kontra digital
Ved telemåling er det meget nødvendigt at forstå de forskellige data, der er modtaget af sensorerne for at kunne tolke dem korrekt.
Man må forstå hvad, der udgør et satellitbillede, og hvordan det afviger fra et fotografi. Den største forskel er, at fotografiet er i analogformat og normalt udprintes på papir, før det tolkes. Satellitbilledet er i digital format, og det analyseres og tolkes normalt ved hjælp af en computer.
Digitale formater er meget almindeligt i vore dage. Kan du finde andre eksempler på informationer, der er baseret på digitale data?
* Se Svar 1 nederst på denne side
Det analoge format rummer alle data kontinuert, dvs. farveinformationer på en kontinuær farveskala. Hvis man eksempelvis tager et foto af sit hus, er alle informationer ensartet og kontinuert spredt ud over hele billedet. Der er ikke nogle skarpe kanter imellem den ene og den anden del af fotoet.
Til forskel herfra rummer det digitale format hver informationsblok diskret, dvs. farveinformationer på en trinvis farveskala. Hvis man zoomer tilstrækkeligt dybt ind i et satellitbillede, vil man iagttage masser af små kvadrater i forskellig farve.
| | | Pixels |
Dette er resultatet af for kraftig indzooming på et satellitbillede (til venstre). Kun kvadrater ses. Dette er fordi, billedet ikke er kontinuert men er dannet ud fra en matrice af kvadrater (også kaldet "pixler"). Dette er en grundlæggende egenskab ved digitale formater.
Det digitale format er bygget på en matematisk procedure kaldet et "binært system", der gør det muligt for computere at registrere data og senere gengive dem, beregne og bevare data, ja endda at kunne fremvise et billede. Faktisk er det binære system det grundlag, hvorpå hele computerverdenen bygger.
Det eneste, en computer kan "forstå", er elektriske impulser – enten går der en strøm, eller også gør der ikke. Det vil sige "ja" eller "nej"; 1 eller 0. Matematikere mente, at computere ikke kunne behandle decimaler. Et decimalsystem er det, vi normalt bruger, når vi tæller: fra 0 til 9, herefter begynder en ny serie: 10 til 19, så 20 til 29 etc. Med computere tælles der kun fra 0 til 1, herefter genstarter en ny serie (0 når der ikke går nogen strøm og 1, når der gør).
I computer "sprog" fås:
| 0 = 00 | 5 = 101 | | 1 = 01 | 6 = 110 | | 2 = 10 | 7 = 111 | | 3 = 11 | 8 = 1000 | | 4 = 100 | 9 = 1001 | | 10 = 1010 | 100 = 1100100 |
|
Note vedrørende det binære system:
- Et ciffer kaldes en "bit" ;
- en gruppe på 8 cifre kaldes en ”byte” (= 256 i decimal systemet)
- 1 Kb er lig 1.000 bytes
- 1 Mb er lig 1.000.000 bytes
- Hvis en computer har en hukommelse på 64 Mb, betyder det, at den kan behandle data, der indeholder op til 64 x 1.000.000 x 8) dvs. 512.000.000 bits eller elektriske impulser,
- og hvis computeren har en harddisk på 2 Gb, betyder det, at den kan indeholde data svarende til (2 x 1.000.000.000 x 8) dvs. 16.000.000.000 bits eller elektriske impulser.
En pixel
Et satellitbillede består af mange kvadrater (pixler). Idet en pixel er den mindste enhed på et satellitbillede, er den yderst vigtig: sammen med de øvrige pixler udgør den alle de informationer, der frembringer et helt billede.
Hvilken type information giver en pixel? Et godt bud?
| | | West London TM image |
Opløsning
Den første vigtige ting, man må vide om et satellitbillede, er dets opløsning.
Forestil dig satellitbilledet af en by med et fodboldstadion i midten. Det mindste kvadrat eller pixel i billedet kunne være hele fodboldstadiet, eller det kunne være det lille runde felt, hvori bolden gives op. I det første tilfælde kunne man sige, at opløsningen af billedet ikke er særlig god; i det andet tilfælde at der dog var lidt flere detaljer at se, hvorfor billedopløsningen kunne siges at være god.
Et billedes opløsning er størrelsen på den mindste genstand (scanningsareal), som en sensor kan opfange.
Hvilket af de tre følgende billeder har den bedste opløsning? Og hvorfor?
* Se Svar 2 nederst på denne side
| | | West London aerial photograph |
Pixel værdi
Hver pixel i et billede har en værdi. Værdien repræsenterer strålingsintensiteten, der er reflekteret (eller udsendt) fra det observerede objekt indenfor det interval af bølgelængder, sensoren kan opfatte.
Hvis det observerede objekt f.eks. er en plante (uden blomster), og sensoren er specielt fremstillet til at opfatte grønt, vil styrken være meget høj. Hvis det observerede objekt derimod er en rød bil, vil den røde farves styrke med den samme sensor være meget lav.
Pixel values
Værdien af en pixel varierer fra 0 (= sort) til 255 (= hvid), og der er således 256 muligheder, der svarer til det antal forskellige talværdier, der kan rummes i 1 byte.
RGB (Rød, Grøn, Blå)
Der eksisterer imidleretid et paradoks indenfor denne måde at skabe billeder på. Mens mange efterbehandlede satellitbilleder fremtræder farverige, er de rå pixelværdier kun gråtonede (dvs. de ligger mellem 0 - 255). Derfor kombinerer man ofte flere satellitbilleder igennem billedbehandling (fra den samme sensor men fra forskellige bånd eller fra forskellige optagelsestidspunkter) for at danne et farve billede.
RGB (Red, Green, Blue)
For eksempel kan man med den samme sensor tage tre billeder med tre forskellige bånd (dvs. med tre forskellige bølgelængder) og herefter sammensætte dem. En farve på skærmen (enten rød, grøn eller blå) tildeles hvert af båndene for at opnå et farvebillede.
Dette kan ses på figuren til venstre.
For at lære mere om farver og farvebilleder, se følgende "Viewgraphs" (illustrationer) om, hvorledes farver anvendes, og om naturlig og falsk farvede billeder og om Mounsell's farveskema.
* Svar 1: Musik CD'er, CD Rom’er, DVD'er etc.
* Svar 2: Det tredie billede, fordi pixlen i dette billede udgør det mindste areal på Jorden i virkelighedens verden.
| |
