Mora na zdjęciach cyfrowych może być pomocna

Niedoskonałości w otaczającym świecie sprawdzają się jako generatory liczb losowych. Tym razem pokażemy wam wykorzystanie innego zjawiska, które w swoim świecie uznawane jest za potężną wadę. Mowa o efekcie mory, który spędza sen z powiek fotografom, a który pozwala wykryć submilimetrowe zniekształcenia w budynkach lub w turbinach w elektrowniach.

Zjawisko mory, czyli kolorowych wzorów, które widoczne są na zdjęciach cyfrowych przedstawiających bardzo szczegółowe struktury, to wynik niedostatecznej zdolności zastosowanych matryc do ich odzwierciedlenia. Sama mora oczywiście nie jest związana tylko z fotografią, ale występuje wszędzie tam, gdzie nakładają się dwie siatki wzorów. W cyfrówkach jest to siatka fotografowanego elementu i siatka pikseli na matrycy. Mora najczęściej widoczna jest na tekstyliach, metalowych siatkach i włosach.

Mora jest jedynie efektem, gdyż nie występuje w rzeczywistości. Jej wygląd może być różnorodny, od pasków poprzez okręgi do różnorodnych kształtów. Kolory są wynikiem stosowania Bayerowskiego układu pikseli przez matrycę, który sprawia, że tylko część pikseli widzi dany kolor. Stąd też matryce Foveon, choć nieodporne na morę, to widzą ją jedynie jako monochromatyczny wzór.

Naukowcy z Tsukuby w Japonii opracowali technikę rejestracji i analizy obrazu znanych wzorców, które tworzą morę na zdjęciach.

Wiemy już co to jest mora, dlaczego więc może być przydatna przy analizie zniekształceń? Otóż wygląd prążków mory nie jest stały, a silnie zależy od odległości od obiektywu. Co więcej, nawet bardzo małe jej zmiany wywołują silne modyfikacje kształtu mory.

Nietrudno znaleźć takie wzorce na budynkach czy tulejach w turbinach w elektrowni. Każdy z tych obiektów podlega różnym naprężeniom podczas pracy, odkształceniom termicznym i postępującemu zmęczeniu materiału. Dzięki nowej technice można określić stopień tych zjawisk i ocenić czy ich poziom jest niebezpieczny dla samych obiektów, urządzeń czy użytkowników.

Dokładność, z jaką rejestrowane są odkształcenia w zaproponowanej metodzie, sięga 1/500 rozstawu struktur na fotografowanym wzorcu (stała siatki). Technika wymaga jeszcze dopracowania. Konieczne jest uwzględnienie niepożądanych wibracji położenia aparatu, który fotografuje wzorzec, a także uwzględnienie wibracji powietrza.

Zdaniem twórców opisanej techniki pomiaru zniekształceń, jest ona znacznie ekonomiczniejszym rozwiązaniem niż stosowanie systemów GPS i Dopplerowskich wibrometrów.

Źródło: spie.org