Cartografia e Rilievo

Intervallo Foto / Calcolatore Motion Blur

Intervallo di scatto per il tuo target di sovrapposizione, più il rischio di motion blur alla tua velocità dell'otturatore.

Solo un ausilio di pianificazione — non è un software certificato di pianificazione del volo né un'autorizzazione dello spazio aereo. Verifica sempre i risultati con il manuale del tuo velivolo e controlla le normative vigenti prima di volare. Disclaimer completo.

Compila ogni campo della fotocamera, quota, velocità e tempo di posa per calcolare.

La soglia di sfocatura di 1 pixel è una regola pratica comune in fotogrammetria, non un requisito rigido — alcune applicazioni ne tollerano di più, altre (mappatura di precisione) ne vogliono meno.

Cosa calcola il calcolatore

Dagli la tua fotocamera, la quota, la velocità, la sovrapposizione frontale e il tempo di posa, e ti restituisce:

  • il GSD, la dimensione a terra di un pixel a quella quota;
  • la spaziatura degli scatti, la distanza a terra tra le foto necessaria per la tua sovrapposizione frontale;
  • l'intervallo di scatto, il tempo tra le foto alla tua velocità;
  • il mosso, cioè di quanto si muove il drone durante un'esposizione, in centimetri e in pixel. Il risultato viene segnalato quando il mosso supera un pixel.

Un esempio svolto

Un DJI Mavic 3 Pro a 80 m ha un GSD di circa 2,2 cm/px, e ogni foto copre circa 86 m lungo la linea di volo. Con l'80% di sovrapposizione frontale:

  • servono foto ogni 17,3 m;
  • a 8 m/s, è una foto ogni 2,2 s;
  • a 1/1000 s, il drone si sposta di 0,8 cm durante l'esposizione: circa 0,4 px di mosso, quindi nitido;
  • a 1/250 s, si sposta di 3,2 cm: circa 1,5 px di mosso, visibilmente morbido a piena risoluzione.

Il limite del mosso, rovesciato

Gli stessi numeri ti dicono la velocità massima a cui puoi volare per un dato tempo di posa e GSD:

Velocità massima (m/s) = GSD (m) ÷ tempo di posa (s)

A 2,2 cm/px e 1/500 s, sono 0,022 ÷ 0,002 = 11 m/s per un pixel di mosso. Dimezza la quota, oppure il tempo di posa raddoppia con luce spenta, e anche la velocità sicura si dimezza. In una giornata coperta, quando la fotocamera ha bisogno di un tempo di posa più lungo, rallentare è spesso la soluzione più semplice.

Controlla che la fotocamera riesca a tenere il ritmo

L'intervallo di scatto deve essere più lungo del tempo di cui la tua fotocamera ha bisogno per scattare e salvare ogni foto. Quel tempo dipende dalla fotocamera, dal formato del file (RAW + JPEG è il più lento) e dalla scheda di memoria. Se l'intervallo è troppo breve, la fotocamera salta scatti e lascia buchi. La maggior parte delle app di mappatura ti avvisa o rallenta automaticamente il drone; se la tua non lo fa:

  • vola più lentamente;
  • vola più in alto, se il GSD lo consente, perché ogni foto copre allora più terreno;
  • riduci leggermente la sovrapposizione frontale;
  • scatta solo in JPEG e usa una scheda veloce.

Otturatori rolling shutter e meccanici

Molti droni più piccoli, comprese le serie DJI Mini e Air, hanno un otturatore elettronico rolling shutter: il sensore viene letto riga per riga, quindi il drone si muove mentre un'immagine viene registrata. Alle velocità di mappatura questo distorce leggermente l'immagine. I software di fotogrammetria possono correggerlo se indichi loro che la fotocamera ha un rolling shutter, ma l'effetto cresce con la velocità. I droni professionali per la mappatura hanno spesso un otturatore meccanico, che espone l'intera immagine in una volta. Con una fotocamera rolling shutter, volare più lentamente di quanto consentirebbe il solo limite del mosso dà risultati più puliti.

Vento e intervallo

Il calcolatore presuppone una velocità al suolo costante. Volare controvento riduce la velocità al suolo, quindi uno scatto a tempo fa scattare le foto più ravvicinate del previsto; con vento a favore si allontanano di più e la sovrapposizione frontale cala. Lo scatto a distanza evita questo problema. Se devi scattare a tempo, pianifica l'intervallo per i tratti con vento a favore, quando il drone copre il terreno più in fretta. Controlla il vento alla tua quota di mappatura con Vento in Quota prima di volare.

Non esiste una risposta universale — tempi di otturazione più rapidi riducono il motion blur ma richiedono più luce. Come punto di partenza, cerca di mantenere il motion blur sotto circa 1 pixel; il calcolatore segnala quando lo superi.

Per l'ispezione visiva, raramente. Per la fotogrammetria, il mosso riduce il numero di punti corrispondenti che il software riesce a trovare e ammorbidisce la mappa finale. Tenere il mosso sotto un pixel è una regola empirica comune per la mappatura.

Abbastanza veloce da tenere il mosso sotto un pixel alla tua velocità e al tuo GSD, che alle velocità e quote tipiche di mappatura è spesso da 1/500 s a 1/1000 s. Usa la priorità di tempi o l'esposizione manuale, così la fotocamera non sceglie da sola un tempo lento quando la luce cala.

Non con un tempo di posa abbastanza veloce. Le modalità «hovering e scatto» danno le immagini più nitide e si adattano alle fotocamere rolling shutter, ma allungano molto la missione.

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