| | |  | Imagem KVR-1000 da zona oeste de Londres | |
As informações contidas numa imagem
Formato analógico ou digital
Na detecção remota, é muito importante compreender os diferentes dados fornecidos pelos sensores para poder interpretá-los correctamente. Assim, a primeira coisa a fazer é compreender o que é uma imagem de satélite e em que se diferencia de uma fotografia.
A principal diferença entre uma fotografia e uma imagem de satélite é que a fotografia tem um formato analógico e é normalmente impressa em papel antes de ser interpretada. A imagem de satélite tem um formato digital e normalmente utiliza-se um computador para a analisar e interpretar.
Os formatos digitais são muito comuns nos nossos dias. Consegues dar alguns outros exemplos de dados adquiridos por uma fonte digital?
* Vê a Resposta 1 no final da página
O formato analógico é um formato que guarda todos os dados continuamente.
Por exemplo, quando tiras uma fotografia da tua casa, todas as informações são distribuídas continuamente pela fotografia; não existem arestas vivas entre uma parte da fotografia e a outra.
O formato digital, ao contrário, grava cada bloco de informação separadamente. Se aproximares suficientemente o zoom numa imagem de satélite, poderás ver muitos quadrados de diferentes cores.
| | | Pixels |
À direita está o resultado de um zoom excessivo numa imagem de satélite. Só se conseguem ver quadrados. Isto porque a imagem não é contínua mas formada por uma matriz de quadrados (também chamada 'pixéis'). Esta é uma característica chave dos formatos digitais.
O formato digital baseia-se realmente num procedimento matemático (chamado 'sistema binário'), que permite aos computadores registar os dados e, posteriormente, restituí-los, calcular e guardar os dados, inclusive criar imagens. De facto, o sistema binário é a base de todo o mundo informático.
A única coisa que o computador consegue 'compreender' são os impulsos eléctricos - quer existam quer não. Isto traduz-se em sim ou não; 0 ou 1. Os matemáticos pensavam que, com os computadores, o sistema não necessitaria de trabalhar com decimais. Um sistema decimal é aquele que normalmente usamos para contar: de 0 a 9, depois começa uma nova série de dez: 10 a 19, depois 20 a 29, etc. Com os computadores, vai de 0 a 1, recomeçando depois uma nova série (0 quando não existe impulso eléctrico e 1 quando existe).
Assim, em 'linguagem' informática, temos:
| 0 = 00 | 5 = 101 | | 1 = 01 | 6 = 110 | | 2 = 10 | 7 = 111 | | 3 = 11 | 8 = 1000 | | 4 = 100 | 9 = 1001 | | 10 = 1010 | 100 = 1100100 |
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Nota sobre o sistema binário:
- um grupo de dois números (também denominados 'dígitos') chama-se 'bit'
- um grupo de 8 bits chama-se "byte" (= 256 no sistema decimal)
- 1 Kb é igual a 1.000 bytes
- 1 Mb é igual a 1.000.000 bytes
- Se o teu computador tiver uma memória de 64Mb, significa que pode gerir dados contendo até (64 × 1.000.000 × 8), isto é, 512.000.000 bits ou impulsos eléctricos
- e se o teu computador tiver um disco duro de 2Gb, significa que pode conter dados correspondentes a (2 × 1.000.000.000 × 8), isto é, 16.000.000.000 bits ou impulsos eléctricos.
O pixel
Uma imagem de satélite é feita de muitos quadrados chamados pixéis. Sendo a unidade mais pequena numa imagem de satélite, o pixel é muito importante: juntos, os pixéis fornecem todas as informações que compõem uma imagem completa.
| | | Imagem TM da parte ocidental de Londres |
Resolução
A primeira coisa importante a saber sobre as imagens de satélite é a sua resolução.
Imagina uma imagem de satélite de uma cidade com um campo de futebol no meio. O quadrado ou pixel mais pequeno dessa imagem pode ser o campo de futebol inteiro, ou o ponto central do campo. No primeiro caso, pode dizer-se que a resolução da imagem não é muito boa; no segundo caso, haveria mais pormenores para ver na imagem e pode dizer-se que a resolução da imagem é muito boa.
A resolução de uma imagem é a distância mais pequena que o sensor consegue identificar.
Qual das três imagens de Londres nesta página possui a melhor resolução? Porquê?
* Vê a Resposta 2 no final da página
| | | Fotografia aérea da zona oeste de Londres |
Valores de pixel
Cada pixel numa imagem tem um valor. O valor corresponde à intensidade da radiação reflectida pelo objecto observado dentro do intervalo de comprimento de onda a que o sensor é sensível.
Por exemplo, se o objecto observado for uma planta (sem flores) e o sensor utilizado for especialmente concebido para detectar o verde, a intensidade será muito elevada. Com esse mesmo sensor, se o objecto observado for um carro vermelho, a intensidade será muito baixa.
valores de pixel
Normalmente, o valor de pixel varia entre 0 (= preto) e 255 (= branco), existindo assim 256 possibilidades, o que corresponde a 1 byte.
Isso representa a quantidade de radiação detectado por um sensor, de um mínimo a um máximo. O número de níveis dá uma indicação sobre a exactidão da detecção: mais níveis (normalmente = mais bits) fornecem medidas mais detalhadas e, portanto, detecção mais precisa da variabilidade da radiação.
RGB (Red, Green, Blue = Vermelho, Verde, Azul )
Um paradoxo deste sistema de aquisição de imagens é que, enquanto muitas imagens de satélite processadas (acabadas) aparecem a cores, os valores brutos dos pixéis estão apenas na escala de cinzentos (isto é, entre 0-255). Por isso, durante o processo, múltiplas imagens de satélite (do mesmo sensor, mas em diferentes bandas ou adquiridas em dias diferentes) são muitas vezes combinadas para criar uma imagem a cores.
RGB (Red, Green, Blue)
Por exemplo, podem ser tiradas três imagens em três bandas diferentes (isto é, três intervalos de comprimentos de onda diferentes) pelo mesmo sensor e depois reunidas.
Para produzir uma imagem a cores, a cada banda é atribuída uma cor (vermelho, verde ou azul).
É isto que aparece na figura acima.
* Resposta 1: CDs de música, CD Roms, DVDs, etc.
Resposta 2: o terceiro; porque o pixel dessa imagem representa na realidade a área mais pequena no solo.
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