Digitaalsete aerofotode pildikvaliteet.

Digitaalsed kaldaerofotod on dramaatiliselt muutmas aerofotode kasutust halduses ja ruumilises planeerimises. Samas on tegu tootega, mille pildikvaliteedi ja muude tehniliste näitajate standardid ei ole defineeritud. Tulemuseks on see, et pakkumisi võrreldakse sageli hinna alusel – tooteid endid põhjalikult kõrvutamata.

See on sama eksitav kui võrrelda hinnapakkumist kaardile mõõtkavas 1:50000 hinnapakkumisega kaardile, mille mõõtkava on 1:250000. On ju iseenesest mõistetav, et kaart mõõtkavaga 1:50000 on detailsem ja selle hind on kõrgem. Käesolev artikkel on koostatud eesmärgiga tutvustada meie klientidele digitaalset fotograafiat üldiselt ning digitaalsete aerofotode pildikvaliteeti veidi põhjalikumalt.

Mis on digitaalne foto?
Digitaalne pilt koosneb tuhandetest eri värvi pildipunktidest, millest moodustub pilt sarnaselt sellele, nagu tavalise fotofilmi puhul moodustub teradest fotograafiline kujutis. Pildi kuvamisel arvutiekraanil punktid helendavad, igaüks oma värviga. Kõik punktid kokku moodustavad pildi, mida vaataja kogeb kui tervikut.

Mida mõeldakse pildi suuruse all?
Digitaalsete piltide suuruse otsustab see, kui paljudest punktidest pilt koosneb. Pildi suurust kirjeldatakse kui pildipunktide arvu kõrgust x laiust. Suurust täpsustatakse pikslites, mis tähendabki pildipunkti. Näiteks pilt, mida kirjeldatakse 480 x 600 pikslisena, on lihtsalt 480 pildipunkti kõrgune ja 600 pildipunkti laiune.

Digitaalse pildi suurus sõltub pikslite arvust, millest pilt koosneb. Pilt arvutiekraanil moodustab teatud arvu megabaite (MB) arvuti mälus. Megabaitide arvu arvuti mälus otsustab kõige otsesemalt pikslite arv:

Näiteks 17 MB pilt sisaldab 33% võrra vähem pildipunkte kui 22 MB pilt ning seega ka 33% vähem informatsiooni. Kui piltidel on sama motiivi laius, tundub 17 MB pilt teralisem kui 22 MB pilt. Samalaadselt saaks võrrelda tavalisi fotosid, mille tegemisel on kasutatud üsna teralist filmi  fotodega, mille tegemisel on kasutatud vaid õrnalt teralist filmi. Viimatimainitud fotod on muidu sarnastele tingimustele vaatamata detailsemad.

Mis mõjutab digitaalse pildi kvaliteeti kõige rohkem?
Nagu eelpool mainitud, koosneb digitaalne pilt paljudest pildipunktidest. Enim mõjutab pildi kvaliteeti see, kui väikesi detaile on võimalik pildil näha – seda võib nimetada pildi ”detailide eraldusvõimeks”. Seda on lihtne välja arvutada jagades motiivi laiuse pildipunktide arvuga:

Detailide eraldusvõime = Motiivi laius/ Pildipunktide arv laiuses

1. näide: Motiivi laius 500 meetrit, resolutsioon 2000 x 3000 pikslit.
Detailide eraldusvõime = 500 m / 3000 pikslit = 16 cm

2. näide: Motiivi laius 250 meetrit, resolutsioon 2000 x 3000 pikslit.
Detailide eraldusvõime = 250 m / 3000 pikslit = 8 cm

Kaks pilti, millel on sama arv pildipunkte võivad teisisõnu olla motiivi laiusest sõltuvalt väga erineva kvaliteediga. Ülaltoodud näites oleks 250 meetrise motiivi laiusega pilt palju detailsem kui 500 meetrise motiivi laiusega pilt. Optimaalne resolutsioon sõltub piltide kasutusotstarbest.

Kuidas saavutada huvipakkuva ala optimaalne piltide katvus?
Mõistlikum on katta ala väheste piltidega, kuid see ei ole alati optimaalne. Eriti just künklike maastike ja linnasüdamete puhul võivad väiksema arvu piltide korral ruutkilomeetri kohta tekkida nn „pimealad“ küngaste ja ehitiste taga. Mida rohkem on piirkonna kohta pilte, seda väiksem on „pimealade“ tekkimise võimalus. Ühtlasi on vajalik piltide ideaalse kattuvuse defineerimine ning võimalusel ka see, kas soovitakse piirkondade fotografeerimist erinevatest külgedest.

Kogemuse põhjal võib väita, et piltide kattuvus peaks olema 40-60% nii kõrguses kui laiuses. Seda tagamaks, et kõik piirkonna osad jääksid ideaalsesse pildistamiskaugusse piisavalt hea resolutsiooniga. Kattuvust on loomulikult võimalik vähendada miinimumini, kuid piltide arvu ja hinna pealt kokku hoides võib tulemuseks olla viletsam pildimaterjal, pimealad, ootamatult tekkinud tühimikud piltide vahel ning see, et suurel osal piirkonnast on soovitust viletsam resolutsioon.

Mida mõeldakse pildi toimeala all?
Mida rohkem pildi ülaosa suunas, seda madalam on kaldaerofoto detailide eraldusvõime, kuna vahemaa võttekohaga kasvab. Seetõttu ei ole otstarbekas kasutada kogu pildi kaetavat ala, vaid ainult selle alumist osa, mis on maapinnale kõige lähemal. Lisaks on pildi äärealadele jäävad kinnistud ja majad paremini kaetud külgnevatel piltidel, seda eeldusel, et piltide omavaheline kattuvus on ideaalne. Neist asjaoludest lähtuvalt defineeritakse pildi toimeala kui aktuaalse pildi seda osa, mida on otstarbekas kasutada. Loomulikult sõltub see reast teguritest ning pildi toimeala õigeks määramiseks läheb vaja pikaajalist kogemust.

Üha enamad GIS programmid võimaldavad lisada pildi katteala (kattepolügoon). Juhul, kui kattealana määratletakse pilt tervikuna, on mõistetav, et suur osa sellest polügoonist ei ole oluline, vaid vastupidi, lausa eksitav. GIS programmi kasutaja vajab täpset infot selle kohta, millised kaldaerofotod katavad kindlat piirkonda hea eraldusvõimega – ja mitte kõigi piltide kattealade kohta. Seetõttu on oluline pildi toimeala kattepolügoonina, mitte pildi katteala tervikuna.

Optimaalse kattuvuse seisukohalt on hea katvuse saamiseks ülitähtis, et kattuvus oleks liitekohtades piisav ning piltide toimealad oleksid õigesti defineeritud.

Mida tähendab värvide arv pildil?
Digitaalne pilt arvutiekraanil on üles ehitatud paljuski sarnaselt telepildiga. Ka telepilt koosneb paljudest üksikutest punktidest, erinevus on vaid selles, et kui telepilt on üles ehitatud ainult kolmes põhivärvis punktidest, siis arvutipildi igal punktil võib olla miljoneid värve.

Inimsilm suudab eristada väga õrnu värvivariatsioone. Mida rohkem värve pilt motiivi edastamisel kasutab, seda rohkem detaile suudame haarata. Värvisügavust mõõdetakse bittides ning 32 bitine värvisügavus võimaldab suuremat variatsiooni kui 24 bitine. Värvivariatsiooni ning seega ka pildikvaliteedi otsustab originaalsalvestus. Tavalisel filmil on ikka veel suurem värvitundlikkus kui parimatel digitaalsetel kaameratel. See kehtib just motiivi heledaimate ja varjus olevate osade ning eriti nende kahe kombinatsioonide kohta.

Pildikvaliteet sõltub ka failitüübist ja tihendamisest.
Teekond pildi originaalist kuni pildifailide lõpliku salvestamiseni kujutab ahelat, milles pildi iga töötlemine võib selle kvaliteeti vähendada. Kvaliteedi suhtes osutub määravaks ahela nõrgim lüli. Digitaalseid pilte saab salvestada erinevate failitüüpidena. Fotode puhul on tavalisimad jpg failid. Jpg faili saab tihendada erinevatesse failisuurustesse. Mida ”tugevamini” pilti tihendada, seda väiksem on küll salvestatud faili suurus, ent pildikvaliteet kannatab selle all. Kui eesmärgiks on säilitada pildil võimalikult palju infot, soovitatakse valida kõrge pildikvaliteet ning seega ka suuremad failid.

Millised teenused peaksid tootega kaasnema?
Paari aerofoto üle on kerge ülevaadet omada. Kui piltide koguarv ületab 10-20, muutub asi keerulisemaks. Seetõttu on tähtis, et oleks süsteem, mis võimaldaks ilma vaevata õige pilt kätte leida. Selleks sobivad programmid nii aadresside ja katastrite otsinguteks mõeldud programmidest kuni piltide geograafilise informatsiooni süsteemi (GIS) integreerimiseks mõeldud programmideni välja.

Piltide integreerimiseks GIS-i on vaja geograafilise kohainfoga arvutifaili standardses failivormingus, mida teie GIS süsteem loeb, näiteks SOSI või ESRI Shape vormingus. Fail peab sisaldama pildi raskuskeskme geograafilisi koordinaate ning soovitavalt ka pildinurkade (polügooni) koordinaate. Lisada tuleks ka teave lennukõrguse ja pildistamise ajahetke kohta.

Otsene ligipääs piltidele võib tulla kasuks rohkematele isikutele kui võiks arvata. Vähestel organisatsioonidel on ligipääs GIS vahenditele, kuna GIS litsentsid on kallid. Seetõttu peaks olemas olema ka tarkvara, mis võimaldaks otsinguid näiteks aadressi ja kinnistu registri-/katastrinumbri järgi, mida kõik saaksid kasutada. Kontrollige ühtlasi, kas tegu on tarkvaraga, mida kõik organisatsiooni kuuluvad isikud vabalt kasutada saaksid. Kas te saate lisaks abi piltide ja tarkvara installeerimisel?

Nagu mujal, kehtib ka siin reegel: hankige soovitused ja kontrollige neid! Teie ülesanne ei ole olla katsejänes.

Kas teile pakutakse rahuldavat kasutusõigust?
Nagu muud fotodki, on ka aerofotod autoriõiguse seadustega kaitstud. Valitud tarnija poolsed kasutustingimused seavad piirangud sellele, milleks pilte kasutada tohib. Tingimused on tarnijast sõltuvalt väga erinevad. Sageli võib pildi hind tunduda madal, kuid pildi kasutamisel näiteks kuulutuse osana või ajakirjanduses tuleb maksta lisaraha. Mõned tarnijad ei luba üldse digitaalsete piltide levitamist, teised võivad samas pakkuda liberaalsemaid õigusi.

Veenduge, et teil on õigus organisatsioonisiseselt pilte kõigis formaatides vabalt kasutada. Veenduge ka selles, et tohite pilte kasutada nii ajakirjanduslikus materjalis kui brošüürides ning piiratud koguses ka internetis. Kõik see tuleks kirja panna kasutustingimuste all lõplikus lepingus tarnijaga.

Kuidas kindlustada, et materjal on lubatud kvaliteediga?
Kuna digifotod on digitaalne informatsioon, mille liikumist ja päritolu on keeruline jälgida ja tuvastada, tuleks kanda hoolt selle eest, et teil oleks täielik kontroll selle üle, mida teile seoses valmis pildimaterjaliga on lubatud. Soovitame nõuda koos pakkumisega demopilte eraldi CD romil, et hiljem oleks, millega lõpptulemust võrrelda. Aerofotode kvaliteedikontroll peaks toimuma sama loomulikult nagu mistahes muu toote puhul.

Kuidas täpsustada pildikvaliteeti?
Eelpoolkirjutatust lähtudes võib klient koostada nõuete spetsifikatsiooni soovitud pildimaterjali kohta. Defineerige kõigepealt piltide kasutusotstarve: milleks neid vaja läheb? Kas eesmärgiks on lihtsalt suuremast piirkonnast ülevaate loomine või hoopis detailsete andmete kogumine? Sellest lähtuvalt saab defineerida soovitud motiivi laiuse ja detailse resolutsiooni. Iga tõsiseltvõetav pakkuja peaks olema võimeline koostama järgmise malli järgi pakkumise spetsifikatsiooni: