Proprio il diverso comportamento di una superficie, in relazione alla luce solare che la colpisce, ne determina il colore

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1 Cos è un immagine delle immagini IL Colore delle immagini Proprio il diverso comportamento di una superficie, in relazione alla luce solare che la colpisce, ne determina il colore Il colore è però una percezione qualitativa limitata ad una ristretta fascia dello spettro, il visibile

2 Radiometri soggettiva alla misurazione delle immagini Exotech Data Ora Ottica Target TM1 TM2 TM3 TM4 14/08/ erba Corretti /08/ erba Corretti /08/ erba2/45 verso i Corretti /08/ erba1/45 verso i Corretti /08/ Pav.to Rosso Corretti /08/ Pav.to Grigio Corretti /08/ erba Rotonda Spettroradiometri Dal alla firma delle immagini

3 Dalla firma all immagine Macchine fotografiche (analogiche) delle immagini Scanner multispettrali (digitali) Dalla luce all immagine Filtro Detector DN t0 to t1 16 t1 to t2 25 t2 to t3 10 delle immagini Luce Solo un subset delle lunghezze d onda passail filtro e raggiunge il detector. Il loro insiemeè la nostra bandaspettrale. La radiazione che arriva al detector genera un segnale elettrico. Questosegnaleviene campionatoper un certo intervallodi tempo (dt ) e poi quantizzatoe registratocome digitale(dn).

4 Caratteri i una immagine digitale raster I valori relativi a ciascun pixel (DN = Digital Number) indicano la radianza media giunta al sensore e proveniente dalla superficie a terra che ricade nel pixel. In una immagine multispettrale la radianza è misurata in più intervalli dello spettro elettromagnetico e per ciascuno di questi viene creata la matrice di DN Risoluzioni

5 Risoluzioni Geometrica: dimensioni dell area elementare al suolo di cui si rileva l energia elettromagnetica (pixel). Spettrale: indica il di bande di acquisizione e la loro ampiezza. 30km x 30km 30m x 30m Radiometrica: sensibilità del rivelatore di un certo sensore nel percepire e codificare in segnale le differenze di flusso radiante. In pratica la risoluzione radiometrica rappresenta il di livelli in cui può essere scomposto il segnale originario. Temporale: periodo di tempo che intercorre tra due riprese successive di una stessa area. 8 bit (256 livelli) 1 bit (2 livelli) Relazioni tra risoluzioni Dimensione pixel Larghezza bande Larghezza Swath Tempo tra passaggi Dimensione pixel Larghezza Swath

6 Risoluzioni ad oggi disponibili Spaziale: Temporale: 0.6 m - 4m 10-30m m 1k - 8km 0.5 hr Daily Weekly Bimonthly Spettrale: Pancromatico (1) Multispettrale (2-6) Iperspettrale (10-100) I PRINCIPALI SATELLITI ARTIFICIALI Sensore N Bande Ris. Geometrica Ris. Temporale Dim. Immagine IKONOS m 3 g. 11 km QUICKBIRD m 1 5 g km JERS m 44 g. 75 km SPOT HRVIR 4 20 m 26 g. 117 km LANDSAT ETM m 16 g. 185 km RESURS m 1 4 g. 600 km MODIS m 0.5 g km SPOT VEGETATION m 0.5 g km NOAA AVHRR m g km

7 Geometrica Geometrica Le immagini METEOSAT (a), con pixel di dimensioni di 2,5 km ricoprono un intero emisfero diverse volte all'ora e permettono di effettuare le previsioni meteorologiche. Dai satelliti NOOA (b) si possono avere immagini dell'italia ogni poche ore con risoluzione di 1,1 km. Infine il sensore MIVIS (e), aviotrasportato, a seconda della quota di volo, variabile dai 1500 ai 5000 metri, fornisce immagini con risoluzione dell'ordine di 1 m e con una risoluzione spettrale di ben 102 bande. Il satellite LANDSAT invece ogni 16 giorni fornisce immaginimultispettralicon pixel 20 novembre 2006 di 30 m (c) e pancromatiche (d) a 15 m boschetti.m@irea.cnr.it

8 Geometrica 20 novembre 2006 radiometrica Il, la larghezza e la posizione delle bande spettrali di acquisizione. La banda è una regione dello spettro EM in cui un set di detectors è sensibile. Sensori Multispettrali hanno poche bande e larghe Sensori Hyperspettrali hanno molte bande strette 20 novembre 2006 boschetti.m@irea.cnr.it 8

9 spettrale Multi-spectral hyper-spectral spettrale: monitoraggio vegetazione

10 Spettrale Dati multispettrali Multispettrale Vs Iperspettrale Dati iperspettrali Il sensore MIVIS Ad ogni pixel dell immagine è associato uno spettro che discrimina le diverse superfici Immagini acquisite e registrate simultaneamente in 102 bande spettrali Lunghezza d onda (micron) Un maggior di bande spettrali, come nel caso dei dati MIVIS, ci permette di ricostruire la firma spettrale degli elementi con miglior accuratezza radiometrica 2-bit = 4 livelli di radianze 8-bit = 256 livelli di radianza

11 radiometrica 8 bit (256 livelli) 3 bit (8 livelli) 2 bit (4 livelli) 1 bit (2 livelli) ENVI Spazio RGB: SINTESI ADDITTIVA Modulando la potenza dei tre fasci luminosi relativi ai tre colori si può creare l impressione, per il sistema occhiocervello, di un infinità di colori compreso il bianco Rosso (RED) Blu (BLUE) Colori primari per addizione Verde (GREEN)

12 ENVI RGB I colori: sintesi addittiva MAGENTA CIANO GIALLO Sintesi addittiva: un monitor Matrice a più dimensioni (memoria) Convertitori D/A Monitor LUT LUT LUT B G R

13 Sintesi addittiva: un monitor Il TLR consente di vedere oltre il visibile, nel campo dell Infra Rosso (IR) TM 1 TM 2 TM 3 TM 4 TM 5 TM 6 TM 7 Visibile Falsi Colori La città di Pavia e il fiume Ticino ESA - Volcanoes - Special events - Oil slick - Flood - Fire - Earthquake NASA WEB e Immagini da Satellite - Agriculture - Biosphere - Hydrosphere - Countries - Satellite/Sensors CNES EURIMAGE - QuickBird - Landsat - Radar - IRS - Ikonos