DISTORI KAMERA

Konten [Tampil]

Distorsi Kamera

Distorsi pada lensa umunya tidak merusak kualitas gambar akan tetapi merusak kualitas geometriya. Distorsi lensa pada umumnya dibedakan menjadi distorsi radial dan distorsi tangensial. Distorsi ini terjadi ketika sinar yang masuk pada lensa mengalami pembelokkan sehingga sinar tersebut akan menembus lensa dan keluar dengan tidak sejajar dengan arah datangnya.

Distorsi radial menyebabkan semua bagian gambar yang ditangkap kamera diubah letak tempatnya menurut dari arah jari-jarinya yang bermula dari sumbu optik. Kejadian ini disebabkan oleh kesalahan yang disebabkan dalam pengasahan bagian lensa. Distorsi kearah luar berarti positif dan ke arah dalam negatif. Distorsi ini dilambangkan dengan ∆r. 

Distorsi tangensial terjadi pada arus terak lurus terhadap garis jari-jari yang bermula dari sumbu optik. Kesalah in idisebabkan oleh kesalahan dalam melakukan peletakan lensa kamera yang terdiri dari beberapa gabungan lensa kamera. Distorsi ini pada umumnya pengaruhnya sangat kecil pada gambar yang diambil. Distorsi ini dilambangkan dengan ∆t. 

Parameter Distorsi

Distorsi radial, tangensial, dan skala adalah parameter yang digunakan dalam kalibrasi kamera untuk memperbaiki distorsi pada gambar yang dihasilkan oleh kamera. Berikut adalah penjelasan detail tentang masing-masing parameter:

1. Panjang Fokus (F)

Panjang fokus (f) Panjang fokus adalah jarak antara titik fokus kamera dengan bidang gambar 3. Panjang fokus digunakan dalam persamaan untuk menghitung parameter kalibrasi kamera 3.

1. Posisi Principal Point (X0 dan Y0)

Posisi principal point (X0 dan Y0) Posisi principal point adalah titik di mana sumbu optik kamera memotong bidang gambar. Posisi principal point digunakan dalam persamaan untuk menghitung parameter kalibrasi kamera.

3. Distorsi radial (K1, K2, K3)

Distorsi radial adalah jenis distorsi yang terjadi ketika garis-garis lurus pada objek yang difoto terlihat melengkung di pinggir gambar. Parameter K1, K2, dan K3 digunakan untuk memodelkan jenis distorsi ini. Persamaan untuk mencari koefisien distorsi radial adalah sebagai berikut:

x_{corrected} = x(1 + K_1r^2 + K_2r^4 + K_3r^6)

y_{corrected} = y(1 + K_1r^2 + K_2r^4 + K_3r^6)

di mana r adalah jarak titik pada gambar dari titik pusat distorsi.

4. Distorsi tangensial (P1, P2)

Distorsi tangensial terjadi ketika sudut pada objek yang difoto terlihat tidak benar pada gambar. Parameter P1 dan P2 digunakan untuk memodelkan jenis distorsi ini. Persamaan untuk mencari koefisien distorsi tangensial adalah sebagai berikut:

x_{corrected} = x + [2P_1xy + P_2(r^2 + 2x^2)]

y_{corrected} = y + [P_1(r^2 + 2y^2) + 2P_2xy]

di mana r adalah jarak titik pada gambar dari titik pusat distorsi.

5. Distorsi skala (B1, B2)

Distorsi skala terjadi ketika objek yang difoto terlihat lebih besar atau lebih kecil dari ukuran sebenarnya pada gambar. Parameter B1 dan B2 digunakan untuk memodelkan jenis distorsi ini. Persamaan untuk mencari koefisien distorsi skala adalah sebagai berikut:

x_{corrected} = x(1 + B_1r^2 + B_2r^4)

y_{corrected} = y(1 + B_1r^2 + B_2r^4)

di mana r adalah jarak titik pada gambar dari titik pusat distorsi.

Pengertian Kalibrasi Kamera

Sebelum kamera dipasarkan, kamera telah melalui proses kalibrasi dengan detail untuk menentukan nilai-nilai yang tepat bagi sejumlah konstanta. Konstanta yang dimaksud yaitu orientasi bagian dalam kamera (element of interior orientation/IOP). Unsur ini sangat diperlukan agar foto yang diambil akurat. 

 

Pada dasarnya foto terbagi menjadi 2 jenis yaiu foto dan fotogram (FU). Foto tidak dilengkapi dengan tanda-tanda pada tepi foto atau tanda kolimasi. Sedangkan, fotogram diambil menggunakan fotogramatrik yaitu kamera dengan jarak tetap antara bidang negatif dengan lensa serta dilengkapi dengan tanda kolimasi.

 

FU terdiri dari aspek sematik dan metrik. Aspek Sematik merupakan penafisran citara fotografik dan pola energi elektromagnetik yang bercahaya dan gejala lainnya. Sedangkan aspek metrik merupakan proses perekaman dan pengukuran.

Pengertian Abreasi

Pada dasarnya tidak ada lensa tunggal yang dapat melakukan pengambilan gambar yang sempurna. Keadaan ini menimbulkan trobosan-trobosan baru untuk melakukan penggabungan lensa dari bebrapa lensa. Abreasi merupakan ketidaksempurnaan yang mengurangi ketajaman gambar yang diambil dari suatu lensa dalam pengambilan foto.

Macam-Macam Abreasi

Aberasi Sferis

Menurunya kualitas gambar di sekitar sumbu lensa. Disebabkan oleh kesalahan dalam mengarah ke permukaan lengkung lensa sehingga menyenbabkan sinar yang masuk di dekat lensa bila dibandingkan dengan sinar yang masum melalui bagian dekat pusat lensa

Abreasi Coma

Abreasi coma sama dengan aberasi sferis. Hanya saja disebabkan oleh kegagalan ang ditimbulkanoleh sinar miring yang seharusnya sejajar sumbu yang menuju fokus pada satu titik. Gambar yang seharusnya berbentuk suatu lingkaran berbentuk seperti sebuah komet.

Astigmatisme dan Lengkungan Medan

Abreasi astigmatisme adalah keadaan di mana garis-garis yang saling tegak lurus yang terdapat pada objek tidak dapat tergambar secarajelas padajarak gambar yang sama jauhnya

Aberasi Kromatik 

Abirasi kromatik disebabkan oleh perbedaan sifat pembiasan bermacammacam warna yang apabila tergabung membentuk cahaya putih

Macam Metode Kalibrasi Kamera

Dalam dunia fotogrametri, kalibrasi adalah langkah penting untuk memastikan akurasi dalam pengukuran objek dan pemodelan. Ada beberapa jenis kalibrasi yang digunakan, termasuk Self Calibration, Field Valibration, dan Laboratory Calibration dengan menggunakan multikolmator dan goniometer. Dalam artikel ini, kita akan menjelaskan masing-masing jenis kalibrasi ini, serta membandingkan kelebihan dan kekurangannya.

Self Calibration: Kalibrasi Sendiri

Self Calibration adalah metode di mana kamera fotogrametri mengkalibrasi dirinya sendiri saat digunakan. Ini dilakukan dengan mengambil gambar objek kontrol yang diketahui, dan perangkat lunak fotogrametri akan secara otomatis menyesuaikan parameter kamera. Keuntungan utama Self Calibration adalah kenyamanan dan fleksibilitas, tetapi kekurangannya adalah mungkin kurangnya akurasi dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

Kelebihan: 

• Tidak memerlukan peralatan khusus seperti multikolmator atau goniometer. 
• Dapat dilakukan dengan mudah dan cepat. 

Kekurangan: 

• Hasil kalibrasi mungkin kurang akurat dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

Field Valibration: Kalibrasi Lapangan

Field Valibration adalah proses kalibrasi yang dilakukan di lapangan saat kamera digunakan untuk mengambil gambar objek nyata. Ini melibatkan penggunaan objek kontrol di lapangan untuk mengkalibrasi kamera. Keuntungan Field Valibration adalah bahwa ini mencerminkan kondisi sebenarnya di lapangan, tetapi kekurangannya adalah bahwa ini memerlukan waktu dan usaha ekstra untuk setiap pengukuran.

Kelebihan: 

• Dapat dilakukan dengan mudah di lapangan. 
• Hasil kalibrasi lebih akurat dibandingkan dengan self calibration. 

Kekurangan:

• Memerlukan peralatan khusus seperti target kalibrasi.

Laboratory Calibration: Kalibrasi Laboratorium

Laboratory Calibration adalah jenis kalibrasi yang dilakukan di lingkungan laboratorium dengan menggunakan peralatan khusus seperti multikolmator dan goniometer. Metode ini sering digunakan dalam fotogrametri presisi tinggi dan pengukuran udara. Keuntungan utama adalah akurasi tinggi, tetapi kekurangannya adalah biaya dan kesulitan dalam pelaksanaannya.

Kelebihan:

• Hasil kalibrasi sangat akurat. 
• Dapat digunakan untuk kalibrasi kamera dengan resolusi tinggi. 

Kekurangan: 

• Memerlukan peralatan khusus yang mahal. 
• Memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

Perbandingan dan Kelebihan serta Kekurangan

Dalam pemilihan jenis kalibrasi fotogrametri, penting untuk mempertimbangkan kebutuhan, anggaran, dan tingkat akurasi yang diinginkan. Semua metode memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dengan memahami perbedaan antara Self Calibration, Field Valibration, dan Laboratory Calibration, Anda dapat memilih yang paling sesuai dengan proyek fotogrametri Anda.

 

1. Multikolimator

• - Apa itu Multikolimator?

Multikolimator adalah alat kalibrasi kamera yang digunakan di laboratorium.

• - Proses Kalibrasi Multikolimator

Dalam metode kalibrasi ini, kamera ditempatkan di depan multikolimator yang menghasilkan pola titik-titik yang diketahui posisinya dengan tepat.

• - Perhitungan Parameter Kalibrasi

Kamera kemudian mengambil gambar pola titik-titik tersebut, dan parameter kalibrasi kamera dihitung berdasarkan perbedaan antara posisi titik-titik yang sebenarnya dengan posisi titik-titik pada gambar.

• - Keakuratan Hasil Kalibrasi

Hasil kalibrasi yang dihasilkan sangat akurat dan dapat digunakan untuk kamera dengan resolusi tinggi.

• - Kekurangan Metode Multikolimator

Kekurangan dari metode ini adalah memerlukan peralatan khusus yang mahal dan memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

 

2. Goniometer

• - Apa itu Goniometer?

Goniometer adalah alat kalibrasi kamera yang digunakan di laboratorium.

• - Proses Kalibrasi Goniometer

Pada metode kalibrasi ini, kamera ditempatkan di depan goniometer yang dapat memutar kamera dalam berbagai sudut.

• - Perhitungan Parameter Kalibrasi

Kamera kemudian mengambil gambar target kalibrasi yang ditempatkan pada berbagai sudut rotasi, dan parameter kalibrasi kamera dihitung berdasarkan perbedaan antara posisi target kalibrasi yang sebenarnya dengan posisi target kalibrasi pada gambar.

• - Keakuratan Hasil Kalibrasi

Hasil kalibrasi yang dihasilkan sangat akurat dan dapat digunakan untuk kamera dengan resolusi tinggi.

• - Kekurangan Metode Goniometer

Kekurangan dari metode ini juga adalah memerlukan peralatan khusus yang mahal dan memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

 

Dengan memahami kedua metode ini, fotografer dan ahli fotogrametri dapat memilih metode yang paling sesuai dengan kebutuhan dan proyek mereka untuk memastikan hasil yang optimal.

Kelebihan:

•   - Hasil kalibrasi sangat akurat.
•   - Dapat digunakan untuk kalibrasi kamera dengan resolusi tinggi.

Kekurangan:

•   - Memerlukan peralatan khusus yang mahal.
•   - Memerlukan waktu dan tenaga yang lebih banyak dibandingkan dengan metode kalibrasi lainnya.

Contoh Hasil Kalibrasi Kamera dengan Menggunakan Agisoft Lens

 Software Self Calibration

Penutup

Dalam pemilihan jenis kalibrasi fotogrametri, penting untuk mempertimbangkan kebutuhan, anggaran, dan tingkat akurasi yang diinginkan. Semua metode memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Dengan memahami perbedaan antara Self Calibration, Field Valibration, dan Laboratory Calibration, Anda dapat memilih yang paling sesuai dengan proyek fotogrametri Anda.