fotogrammetria 1 - Circe

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La misura della posizione di un punto avviene per intersezione in avanti. b = base di presa d = distanza dell’oggetto Effetto stereoscopico CENNI STORICI (1) 1. I PRECURSORI DELLA FOTOGRAMMETRIA L’inizio della storia della <strong>fotogrammetria</strong> può essere considerata coincidente con l’opera di Leonardo da Vinci (1452-1519): 1519): i suoi studi di geometria, ottica, meccanica e la sua fervida intuizione consentirono di dimostrare graficamente nel 1492 i principi della proiezione ottica. A lui si devono anche la progettazione dei primi strumenti per la costruzione delle lenti. Fotogrammetria - Lezione 1 7 (b = 1/3,1/4 della distanza d dall’oggetto) Fotogrammetria - Lezione 1 8 oculus artificialis CENNI STORICI (2) CENNI STORICI (3) Il pittore tedesco Arbrecht Dürer (1471- 1528) produsse nel 1525 una macchina in grado di generare prospettive centrali di oggetti tridimensionali. Questo strumento include un apparato utile alla produzione di prospettive centrali di uno stesso oggetto con centri di proiezione e piani distinti (disegni stereoscopici). Fotogrammetria - Lezione 1 9 Nel 1600 l’astronomo tedesco Johannes Kepler (1571-1630) fornisce una precisa definizione del termine STEREOSCOPIA e il pittore fiorentino Jacopo Chimenti produce quella che può essere considerata la prima coppia stereoscopica di disegni (Museo Wicar - Lille - Francia). Fotogrammetria - Lezione 1 10 CENNI STORICI (4) Le prospettive prodotte con gli strumenti prima ricordati avevano molte limitazioni nei riguardi della correttezza geometrica e della riproduzione fedele dei dettagli dell’oggetto. L’introduzione della camera obscura rappresentò un notevole passo avanti nella produzione di prospettive di oggetti tridimensionali La camera obscura (descritta da uno studente arabo all’inizio dell’XI secolo) fu inizialmente una vera e propria stanza con un piccolo foro praticato su una parete. La luce passante attraverso questo foro produceva sulla parete opposta una prospettiva dello spazio esterno alla camera. La modesta quantità di luce e gli effetti di diffrazione ai bordi del foro generavano immagini sfuocate Fotogrammetria - Lezione 1 11 CENNI STORICI (5) Numerosi sforzi furono fatti per trasformare la camera obscura in uno strumento trasportabile inserendo nel foro sistemi ottici inventati per aumentare la quantità di luce penetrante. Giovanni i Battista t Porta nel 1558 raccomandava l’uso di questo strumento ai giovani artisti per la produzione di prospettive reali. In seguito la camera obscura fu dotata di specchi in grado di riflettere l’immagine su un piano orizzontale sul quale si poteva posizionare più comodamente il foglio da disegno. Fotogrammetria - Lezione 1 12 2
CENNI STORICI (6) Nel 1804 il fisico Wollaston inventò la camera lucida consistente in un prisma ottico a quattro facce montato ad una opportuna distanza da un piano orizzontale. L’immagine dell’oggetto tridimensionale veniva proiettata dal prisma sul piano consentendo il tracciamento manuale della prospettiva. Lo stesso Wollaston nel 1812 migliorò la camera obscura introducendo sistemi ottici più efficaci di quelli fino ad allora utilizzati. Si deve a Edward Bausch l’introduzione dell’uso del diaframma a diametro variabile. Una camera oscura reflex da disegno degli inizi dell'800. Lo specchio interno deviava la proiezione di 45 gradi verso la parte superiore, dove Fotogrammetria veniva steso il foglio - da Lezione disegno. 1E' 13 lo stesso principio in base al quale funzionano oggi le moderne macchine fotografiche reflex. Il concetto dei disegni stereoscopici fu utilizzato per un rilevamento dal fisico svizzero F. Kapeller nel 1726 che produsse una mappa topografica del Monte Pilato sul Lago di Lucerna. CENNI STORICI (7) L’ammiraglio francese Beautemps-Beaupré compilò mappe topografiche a partire da coppie stereoscopiche di prospettive utilizzando le formulazioni matematiche fornite dal Henry Lambert (1728-1777) 1777) nel trattato “La prospettiva libera” del 1759. Questo trattato esplica il concetto della prospettiva centrale e della intersezione spaziale di coppie di raggi omologhi (raggi provenienti dalle due immagini prospettiche di uno stesso punto oggetto): esso descrive i fondamenti geometrici della tecnica che 100 anni più tardi assumerà il nome di FOTOGRAMMETRIA Fotogrammetria - Lezione 1 14 CENNI STORICI (8) Nello stesso anno, 1759, Schultze (chimico di Norimberga) osservò che il nitrato d’argento si scuriva se esposto alla luce solare. fissarle Nello stesso periodo Giovanni Battista Beccaria riportò risultati di precedenti osservazioni del medesimo effetto sul cloruro d’argento. Storicamente si riconosce al francese Niépce la dimostrazione (1816) che esponendo in una camera obscura fogli di carta ricoperti di cloruro d’argento successivamente fissati con un bagno di acido nitrico si possono ottenere immagini negative: egli chiamò questa tecnica eliografia. Successivamente lo stesso Niépce dimostrò che utilizzando fogli di bitume si potevano ottenere immagini positive. Da questo momento cominciò l’estenuante ricerca dei chimici tedesci, francesi e inglesi per scoprire Fotogrammetria - Lezione 1 15 come registrare in modo permanente l’immagine prodotta da un sistema ottico Johann Heinrich Schulze realizza immagini a contatto utilizzando l'annerimento di una mistura di gesso e sali di nitrati d'argento sotto l'azione della luce. Esse non sono stabili perché non sa CENNI STORICI (9) Nello stesso periodo l’inglese Fox Talbot riuscì a produrre con la sua camera obscura alcuni negativi, mentre Arago e Niepce annunciavano la scoperta del metodo di riproduzione eliografico. Nel 1837 Louis Daguerre presenta all’Accademia delle Arti e delle Scienze di Francia le prime immagini positive su lastra metallica (i dagherrotipi). Il suo metodo fu presto acquisito, migliorato e diffuso in tutta Europa. Immediatamente si pensa alla produzione di fotografie aeree: dopo i primi esperimenti di fotografia aerea realizzati da Nadar nel 1858 si assiste ad una vera e propria esplosione nello studio, progettazione e realizzazione di camere idonee all’acquisizione di immagini fotografiche da aeromobili (mongolfiere, dirigibili e infine, con la fine della prima guerra mondiale, da aerei). Fotogrammetria - Lezione 1 16 CENNI STORICI (9) CENNI STORICI (10) Vista di Costantinopoli 1876 È universalmente accettato il fatto che la prima restituzione fotogrammetrica fu eseguita dal colonnello francese Aimé Laussedat per il rilevamento architettonico e per la compilazione di una mappa topografica della città di Parigi utilizzando fotografie riprese dai tetti degli edifici nel 1864. Gli studi eseguiti e i notevoli contributi originali alla nuova tecnica di rilievo gli valsero il titolo di “padre della <strong>fotogrammetria</strong>”. Dalla seconda metà del XIX secolo la ricerca si volse alla progettazione di strumenti idonei alla restituzione di fotogrammi aerei e terrestri basati su soluzioni di tipo ottico e meccanico (restitutori analogici): Scheimpflug, Von Orel, Pulfrich, Von Gruber, Wild, Nistri, Santoni, Hotine, Deville non sono che alcuni tra i più famosi studiosi che consentirono lo sviluppo della tecnica fotogrammetrica in questo periodo. Fotogrammetria - Lezione 1 17 Fotogrammetria - Lezione 1 18 3
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