Fotocamera digitale
Quando non si dispone di una camera metrica e si vuol procedere con una comune macchina fotografica, occorre prendere atto dei principali inconvenienti cui si va incontro e che possono così riassumersi:

• qualità dell'obiettivo, che dovrebbe essere esente da distorsioni;
• distanza principale, che nelle camere metriche viene fornita dalla fabbrica;
• determinazione dell'orientamento interno ed esterno.

• l'immagine non è più soggetta alle deformazioni, che la pellicola subiva, specie nella fase di sviluppo;
• non esiste più il problema della planeità del supporto sensibile;
• non esiste più il problema dell'orientamento del fotogramma nel restitutore. Infatti le marche fisse erano una prima conseguenza della posizione variabile della lastra o della pellicola piana all'interno dello chassis. Nella camera digitale, usata senza automatismi, la posizione del fotogramma può ritenersi fissa;
• al momento dello scatto, il fotogramma immagazzina una serie di informazioni che, come quelle segnate in rosso nell'elenco seguente (Panasonic Megapixel Digital Camera), possono tornare utili nell'archiviazione:
  • Spazio colore: sRGB
  • Configurazione componenti: 1, 2, 3, 0
  • Bit compressi per pixel: 4
  • Contrasto: Normale
  • Elaborato ad hoc: Processo normale
  • Data/Ora digitalizzata: 26/feb/2014 19:42:37
  • Data/Ora originale: 26/feb/2014 19:42:37
  • Rapporto zoom digitale: 0
  • Versione Exif: 2.2.1
  • Valore inclinazione esposizione: 0
  • Modalità esposizione: Esposizione automatica
  • Programma esposizione: Programma normale
  • Tempo esposizione: 1/13
  • Sorgente file: DSC
  • Flash: Il flash non si è attivato, modalità flash obbligatorio
  • Versione FlashPix: 1.0
  • Numero F: 2,8
  • Lunghezza focale: 4,8
  • Lunghezza focale pellicola 35mm: 27
  • Controllo guadagno: Guadagno alto verso l'alto
  • Velocità ISO: 400
  • Sorgente di luce: sconosciuto
  • Valore apertura massima: 3
  • Modalità di misurazione: Modello
  • Dimensione pixel X: 3.648
  • Dimensione pixel Y: 2.736
  • Saturazione: Normale
  • Tipo di acquisizione scena: Standard
  • Tipo di scena: Immagine fotografata direttamente
  • Metodo di rilevazione: Sensore area colore (One-chip)
  • Nitidezza: Normale
  • Bilanciamento bianco: Bilanciamento di bianco automatico
  • AFInfo: 0.4750548, 0.4751462, 0.04989035, 0.0497076, f
  • Stabilizzazione immagine: 1
  • Numero di serie: S030809300526

• obiettivo. Il minimo che si possa fare consiste nel fotografare una superficie quadrettata, ortogonale all'asse ottico dell'obiettivo, quindi sovrapporre al fotogramma (con un qualsiasi programma di fotoritocco) un reticolo e rendersi conto delle deformazioni esistenti.
• orientamento esterno. Dovendo effettuare una ripresa secondo il caso normale, è sufficiente spostare la fotocamera (lo spostamento corrisponde alla base), rispettando l'ortogonalità dell'asse ottico rispetto alla congungente i due punti di ripresa (si può pensare ad un profilato ad L, sul quale poggiare la camera oppure ad un carrello scorrevole).
• orientamento interno. Considerato che il sistema di riferimento cartesiano ortogonale, determinato nella ripresa, ha:
  • l'origine nella camera, quando è posizionata a sinistra;
  • l'asse X secondo la direzione della congiungente i punti di ripresa, con senso positivo verso destra;
  • l'asse Y secondo l'asse ottico della fotocamera, con senso positivo verso l'oggetto fotografato;
  • l'asse Z, ortogonale al piano XY e senso positivo verso l'alto;
  si può scegliere un punto, di cui è possibile conoscere le coordinate nel riferimento sopra citato, e, con le formule inverse, ricavarsi la distanza principale C e la posizione, nel piano del fotogramma, dell'origine del riferimento cartesiano ortogonale, che si determina sul fotogramma.

• le dimensione dei fotogrammi in pixel. Per facilitare il posizionamento della marca mobile, i fotogrammi (che sono caricati con una dimensione contenibile sullo schermo del computer utilizzato) possono essere ingranditi oltre le loro dimensione e, poiché è previsto il formato 4 x 3, è sufficiente digitare solo la larghezza desiderata del fotogramma;
• la base di ripresa, misurata in metri, corrispondente alla distanza tra le posizioni di un qualsiasi punto della fotocamera nelle due stazioni di ripresa;
• le coordinate x,y,z (nel riferimento di cui sopra) di un punto. È consigliabile, per la taratura della fotocamera, materializzare il sistema di riferimento, considerato che i dati ottenuti influiranno sulla precision delle misure;
• un pulsante che, premuto dopo aver posizionato la marca mobile sul punto scelto come riferimento, consente il calcolo della distanza principale e del decentramento (δx e δy) del punto principale (origine del riferimento cartesiano del fotogramma);

• le coordinate-lastra della marca mobile;
• quattro pulsanti-radio per la verifica di distanze AB e CD tra punti con allineamento parallelo ed ortogonale alla base;

• posizionare la marca mobile su un punto;
• rilevare le cooordinate terreno con il "pulsante di verifica P", posto in fondo al pannello;
• selezionare uno dei quattro pulsanti-radio relativi rispettivamente a "base", "distanza principale" e "decentramento Δx e Δy del punto principale";
• agire sui tasti X e Z per variare i relativi valori, riportati in colore cyan;
• prendere visione dei risultati corrispondenti, riportati nei campi in giallo (valore) e rosso (differenza con il valore in cyan).
• fare click sugli stessi per trasferire i singoli valori ottenuti nei campi superiori, relativi alla taratura.

Distanza due punti
Per misurare la distanza tra due punti A e B nel caso della fotogrammetria diretta (pulsante-radio &equot;diretta"; selezionato):

• click sul pulsante "misura";
• sistemare la marca mobile sul punto "A";
• click sul pulsante "rileva";
• selezionare il pulsante-radio del punto A (le coordinate compariranno nel relativo campo);
• ripetere le operazioni per il punto "B" e la misura della distanza "AB" (fornita in metri) comparirà nel campo relativo (in basso a destra).

• sistemare la marca mobile sul punto "A";
• selezionare il pulsante-radio del punto A (le coordinate compariranno nel relativo campo);
• ripetere le operazioni per il punto "B" e la misura della distanza "AB" (fornita in metri) comparirà nel campo relativo (in basso a destra).

  
  

  
  
  
  
  

Il restitutore fotogrammetrico on-line
La restituzione consiste essenzialmente nel ricavare alcune informazioni da quelle immagazzinate dai fotogrammi nella ripresa.
La fotogrammetria digitale consente di effettuare questa operazione via rete. La novità sta nella facile accessibilità dei fotogrammi da consultare, che possono essere già disponibili in rete o possono essere inseriti dallo stesso utente, il quale, se all'apertura del programma non ha trovato una risposta nel materiale esistente in catalogo, può inserire i propri fotogrammi e scegliere tra:

• integrare un rilievo già avviato. Considerato che le informazioni offerte dal rilievo fotogrammetrico sono solo quelle immagazzinate su entrambi i fotogrammi della coppia impressionata nella ripresa, il rilievo stesso deve comprendere necessariamente più riprese, dette stazioni, di qui il termine di "integrazione" della scheda di rilievo.
  Nella finestra di apertura, sotto la voce "Integrazione della scheda di:". compare un campo a scorrimento, contenente i rilievi già avviati.
  Se il rilievo desiderato esiste, con un click sulla linea del campo, si richiama la scheda già compilata (fatta eccezione per il campo riguardante la "stazione"), ma che può essere modificata manualmente (per esempio nel caso si adotti una camera con differenti caratteristiche). Oltre al numero dell stazione, sulla planimetria andrebbe aggiunta la posizione della stessa sulla planimetria, che va richiamata con un click sul pulsante corrispondente;
• aprire una nuova scheda. Con un click sul pulsante "apri un nuova scheda" compare la scheda da compilare.
  È dato per scontato che la ripresa deve essere stata fatta nel pieno rispetto del "caso normale" e (altra condizione da rispettare) il formato originale dei fotogrammi è 8x6 cm., ingrandito digitalmente dieci volte, cioè 80 x 60 cm. (2268 x 1701 pixel con una risoluzione di 72 dpi).
  Sulla scheda troviamo due pulsanti di grandi dimensioni, cui si deve l'apertura della finestra di dialogo per la selezione delle immagini, quindi, nell'ordine, i campi per la scrittura di:
  • nome dell'oggetto del rilievo;
  • giorno/mese/anno, in cui è stato effettuato il rilievo;
  • città, provincia e nazione in cui si trova l'oggetto della ripresa;
  • coordinate geografiche, per l'individuazione della località sulla pappa di Google. Con un click sul pulsante "georeferenzia" si apre la mappa di Google: Indicando la località, la mappa s'ingrandisce in corrispondenza della stessa e, dopo la sistemazione del marcatore sulla posizione prescelta, si chiude, mentre le coordinate vengono registrate automaticamente nell'apposito campo;
  • nome di chi ha effettuato la ripresa (persona fisica o società), che può indicare anche il proprio sito Web (nell'apposito campo);
  • formato lastra in millimetri (o equivalente del sensore nel caso di camere digitali);
  • la marca e i dati caratteristici della camera utilizzata nella ripresa;
  • la marca dell'obiettivo adottato;
  • la focale della camera, misurata in millimetri e corrispondente al formato lastra utilizzato (sensore oppure equivalenti dimensioni della pellicola);
  • distanza principale, diversa per i due fotogrammi se la ripresa è stata effettuata con fotocamere diverse. Al fine di mantenere inalterato l'orientamento interno, di primaria importanza è la corrispondenza tra le misure della distanza principale (letta con la precisione del centesimo di millimetro) e le dimensioni-lastra (nell'elaborazione dell'immagine deve restare inalterato l'angolo al vertice del triangolo avente per base la larghezza del fotogramma e per altezza la stessa distanza principale);
  • la base (distanza tra i punti di ripresa) misurata in metri;
  • l'inclinazione, misurata in gradi sessagesimali, della camera al momento della ripresa;
  • il decentramento. Per decentramento s'intende la distanza tra il centro della lastra ed il punto d'intersezione della verticale alla lastra stessa condotta dal vertice del cono di proiezione. Nela caso della stereocamera Wild C120 il decentramento (nullo nella generalità delle camere) corrisponde ad 1/3 dell'altezza del fotogramma e si parla semplicemente di decentramento verso l'alto o verso il basso.
  • il nome e l'indirizzo di posta elettronica di chi effettua la restituzione, utili per la costituzione dell'archivio.
  • con un click sul pulsante "documentazione", si apre,in fondo alla pagina, un campo in cui è possibile scrivere (o incollare) un testo, oppure importare delle immagini, che possono essere ridimensionate.

  
  

  
  
  
  
  

L'archivio aperto
L'attività trentennale del laboratorio di fotogrammetria architettonica del Politecnico di Bari si è fondata su tre principi basilari:

• "Conoscere per tutelare". La conservazione e la circolazione di un'auto storica è possibile solo se esistono profondi conoscitori di motori, altrimenti anche una "Ferrari" diventa un mezzo costoso, pericoloso ed inquinante da inviare alla demolizione;
• "Un buon rilievo è già metà progetto". Un progetto, degno di tale nome, nasce da un'analisi approfondita dell'esistente. L'insieme delle analisi, svolte nel tempo, consente l'anamnesi di ogni bene culturale, che "nasce, vive e muore" e, come ogni essere vivente, si trasforma e necessita di cure, basate sempre su un'anamnesi aggiornata;
• "La documentazione dei Beni Culturali non è per pochi e nessuno la può delegare. È importante che la si insegni e si diano gli strumenti, poi è la storia che parlerà della nostra cultura". Un bene culturale è tale se è fonte di cultura, quindi deve essere studiato, cominciando dal rilievo, che ovviamente non può ridursi ad una semplice rappresentazione grafica. Se nelle scuole, di ogni ordine e grado, fosse inserita, quale disciplina facoltativa, la "Fotogrammetria Architettonica", gli studenti interessati potrebbero adottare un monumento ed aggiornare la scheda durante l'intero corso di studi, alimentando, a costo zero, l'archivio on-line.

• la duplicazione dei fotogrammi. All'epoca la fotogrammetria terrestre era derivata dalla fotogrammetria aerea, finalizzata alla restituzione grafica, dando importanza primaria alla precisione. Dunque le camere metriche utilizzavano, quale supporto dell'emulsione sensibile, lastre di vetro rettificate, di bassa sensibilità e, di conseguenza, di elevato contrasto. La duplicazione, oltre a comportare un costo non trascurabile, non era esente da un degrado dell'immagine;
• il differente formato delle camere metriche. Ogni casa, produttrice di strumenti per fotogrammetria, sceglieva un proprio formato e, di conseguenza, ogni camera richiedeva un proprio restitutore, che oltre ai costi particolarmente elevati, poteva essere usato solo da operatori specializzati. I due archivi centrali avrebbero richiesto costi proibitivi, sia a causa delle apparecchiature non ammortizzabili, sia a causa della scarsa utilizzazione.
• l'utilizzo dei fotogrammi. Quando si parlava di rilievo fotogrammetrico, si faceva riferimento esclusivamente alla restituzione grafica, che, fatta in laboratori specializzati, prescindeva dalle esigenze di chi doveva utilizzare il rilievo, tanto che questi, anche per motivi economici, preferiva ricorrere alla fettuccia metrica. Le coppie stereometriche di fotogrammi, non solo non venivano utilizzate per la scarsissima conoscenza e diffusione degli stereoscopi, ma erano sdoppiate in quanto considerate "copie"

• le attuali camere digitali forniscono automaticamente, a corredo delle immagini, una serie di informazioni, tra cui la distanza principale e le coordinate geografiche;
• l'orientamento interno del fotogramma è fisso, infatti non esiste più la pellicola, soggetta a deformazione, spostamento ecc.;
• la duplicazione dei fotogrammi è un "non problema"
• l'inquandratura e la precisione della ripresa, con un minimo di organizzazione, possono essere verificate in loco, con il vantaggio, grazie ad una semplice chiavetta, di poter archiviare in tempo reale i fotogrammi (infatti è venuto meno il processo di sviluppo e stampa dei fotogrammi con i relativi lunghi tempi tecnici);

• fare click sul pulsante "importa foto";
• inserire i dati richiesti (quelli indispensabili sono segnati in rosso);
• fare click sul pulsante "registra"
• effettuare la taratura, se i fotogrammi vengono caricati per la prima volta;

Il fotopiano
Nel caso del piano XZ è possibile importare un fotogramma e rilevare graficamente le informazioni utili. Ciò risulta particolarmente utile quando sul fotogramma sono riportate superfici piane. In tal caso, dopo aver rilevato la larghezza e l'altezza della superficie, grazie a due barre di scorrimento, che appaiono a destra e sul fondo del piano di disegno, il fotogramma può essere ingrandito o ridotto in modo da essere riportato nella scala del disegno. Su di esso si può disegnare e digitalizzare qualsiasi grafico.
A tal fine, sulla paletta sono riportati:

• il pulsante-radio "FOTO", selezionando il quale è possibile, con il cursore che assume la forma di manina, spostare il fotogramma sul piano;
• il "numero del fotogramma" importato;
• il "fotogramma" in dimensioni ridotte;
• il pulsante "mostra" (o "nascondi"), con il quale si richiama il fotogramma presente nell'icona.
• il pulsante "importa", che consente di utilizzare fotogrammi o fotografie presenti sul proprio computer (dimensioni 2268 x 1701 pixel a 72 dpi).

Le operazioni di taratura
Su ogni fotogramma metrico sono impresse quattro marche di riferimento, congiungendo le quali si visualizza il riferimento cartesiano del fotogramma, indispensabile per rilevare le coordinate dei punti oggetto della restituzione.
Nel caso della camera stereometrica Wild C120, dotata di ottica decentrata, le marche di riferimento, presenti su ogni lastra, sono solo due, poste ad 1/3 o 2/3 dell'altezza, secondo che il decentramento sia, rispettivamente, verso l'alto o verso il basso (il punto principale, ovviamente, si trova in mezzeria).
Sulle schede il decentramento indicato è l'opposto di quello reale, per cui al decentramento "A" corrisponde un angolo di ripresa maggiore verso l'alto e viceversa.
Le operazioni di taratura consistono nel far coincidere il sistema di riferimento del fotogramma con quello previsto da programma.
A tal fine, con il click sul pulsante "taratura", sui fotogrammi compaiono delle marche di riferimento fisse e viene evidenziato un pannello con dei pulsanti ,che consentono di ruotare, oltre che spostare in orizzontale e verticale, ogni fotogramma, in modo da far coincidere le marche impresse sul fotogramma con quelle del quadro.
I dati vengono registrati in appositi campi, posti a destra dei pulsanti e, nel caso i fotogrammi vengano importati, sono archiviati insieme ai fotogrammi stessi.

• "interruzione". Interrompe qualsiasi funzione grafica;
• "linea". Traccia una segmento congiungente i due punti, in cui si abbassa e alza il mouse. La distanza tra questi due punti viene riportata nella barra superiore (misure - lunghezza);
• "arco". Traccia una arco a tutto sesto congiungente i due punti, in cui si abbassa e alza il mouse. La lunghezza dell'arco ed il relativo raggio sono riportati nella barra superiore (arco - lunghezza - raggio);
• "rettangolo". Traccia una rettangole avente i vertici opposti nei due punti, in cui si abbassa e alza il mouse;
• "cerchio". Traccia una cerchio avente il centro nel punto in cui si abbassa il mouse ed il raggio uguale alla distanza tra i due punti, in cui si abbassa e alza il mouse;
• "bézier". Dispone di quattro maniglie, che consentono di dare alla curva la forma desiderata;
• "quadratica". Dispone di tre maniglie, con cui è possibile dare alla curva la forma desiderata;
• "libero". Consente il disegno a mano (mouse) libera;
• "canc.libero". Consente il disegno a mano (mouse) libera;
• "cancella". Cancella il grafico;
• "colore". Apre un menu per la scelta del colore;
• "spessore". Apre un menu per la scelta dello spessore della linea;

La digitalizzazione
Con il pulsante-radio "DIGITA" selezionato e l'utilizzo dei pulsanti sottostanti, le coordinate di ogni punto, in cui si fa click, vengono memorizzate nel secondo campo. Ciò rende possibile la digitalizzazione di qualsiasi grafico, tenendo presente che per digitalizzare:

• "arco", occorre fare click sul primo punto d'imposta, premere il pulsante "arco", quindi fare click sul secondo punto d'imposta;
• "rettangolo" occorre premere il pulsante "rettangolo" e fare click su due vertici opposti;
• "cerchio" occorre premere il pulsante "cerchio" e fare click sul centro e su un punto della circonferenza;
• "bézier" occorre:
  • selezionare il pulsante "bézier" in modo da far comparire la curva, con le relative maniglie;
  • fare click sul pulsante "bézier" (scritta bianca su fondo rosso);
  • fare click, in senso orario, sulle maniglie;
• "quadratica" occorre:
  • selezionare il pulsante "quadratica" in modo da far comparire la curva, con le relative maniglie;
  • fare click sul pulsante "quadratica" (scritta bianca su fondo rosso);
  • fare click, in senso orario, sulle maniglie;

  

La restituzione grafica
Se si intende effettuare una restituzione grafica, occorre tener presente che il rilievo fotogrammetrico mette a disposizione le coordinate spaziali (xyz) di tutti i punti visibili su entrambi i fotogrammi.
Per rappresentare, per esempio, la pianta di una chiesa, occorre non solo effettuare più riprese, ma sarà necessario integrare le informazioni indispensabili per rappresentare i punti non visibili in fotografia.
Per verificare, quindi, il rilievo o, semplicemente per prendere appunti, sono a disposizione tre tavolette grafiche in grado di collegare graficamente i punti rilevati, rispettivamente nei piani xy (pianta), xz (prospetto) e yz (sezione), più precisamente:

• il pulsante "importa rilievo" apre una finestra contenente l'elenco delle coppie di fotogrammi (di cui è stata già effettuata la restituzione) e, con un click sulla coppia prescelta, i dati vengono riversati nel primo campo (in alto a sinistra);
• il pulsante "disegna" provvede alla rappresentazione grafica nel piano xy (pianta) dei punti importati;
• il pulsante "cancella" provvede alla cancellazione del grafico;
• con l'ulilizzo dei tasti-freccia il grafico viene spostato nelle due direzioni x e y (valori relativi sono riportati nella barra superiore);
• lo stesso grafico può essere ruotato, solo nel caso della rappresentazione planimetrica, con l'ausilio dei tasti "Z" e "X" (l'angolo di rotazione viene riportato nella barra superiore);
• con i tasti "N" e "M" si può ottenere l'ingrandimento o al riduzione (il valore viene riportato nella barra superiore);
• il pulsante "archivia" importa i dati del grafico, nella nuova posizione, nel secondo campo (medio a destra). È facile notare che, da questo momento, si procede solo con la rappresentazione piana;
• il pulsante "disegna (sottostante il campo) effettua la rappresentazione dei dati archiviati solo temporaneamente.;
• il pulsante "svuota" cancella i dati nel secondo campo. Prima di cancellare questi dati, occorre importare i dati della ripresa successiva (avente almeno due punti in comune con quella appena trattata) e, mediante roto-traslazione, unirla a quella esistente;
• il pulsante "aggiungi" importa i dati del secondo campo nel terzo ( in basso a destra), accodandoli a quelli già esistenti;
• il pulsante "disegna" (sottostante il terzo campo) rappresenta graficamente la composizione ottenuta;
• il pulsante "cancella" (sottostante il terzo campo)provvede alla cancellazione del grafico finale (solo se questo questa è soddisfacente, si può provvedere alla cancellazione dei dati contenuti nel secondo campo);
• il pulsante "importa" consente di importare, nel terzo campo, i dati relativi ad altre rappresentazioni bidimensionali precedentemente effettuate e depositate sul server;
• il pulsante "esporta" esporta in archivio, sul server, i dati contenuti nel terzo campo;
• il pulsante "stampa" provvede alla stampa della pagina.

Il modello stereometrico
Questa funzione può risultare particolarmente utile per la verifica dell'impatto ambientale di un volume e si concretizza nelle seguenti operazioni:

• selezione del pulsante-radio "inversa" per passare alla modalità fotogrammetria inversa>/I>;
• rilievo del volume virtuale (per avere solo un'idea se può importare uno dalla libreria);
• selezione del pulsante disegna per la rappresentazione del modello presente numericamente nel campo posto a destra (coordinate-terreno);
• selezione del pulsante modello per mettere in memoria il modello;
• selezione del pulsante-radio "modello" per muovere il modello nel sistema xyz, con origine nel punto di ripresa di sinistra. In particolare, con i TASTI FRECCIA il modello viene spostata nel piano xz, mentre con i tasti "C" e "V" lo spostamento avviene nella direzione y (profondità).

  

La camera metrica
La camera metrica è una macchina fotografica, dotata di obiettivo di grande qualità, della quale si conosce l'orientamento esterno e l'orientamento interno, intendendo per:

• orientamento esterno, l'orientamento della camera al momento della ripresa. In pratica, nel caso normale, ci limita a rilevare l'inclinazione della camera sul piano orizzontale, oltre che l'ortogonalità rispetto alla base (come viene definita la congiungente i due punti di ripresa);
• orientamento interno, l'orientamento del fascio di raggi, proiettanti l'immagine sulla superficie sensibile, rispetto alla superficie stessa. In pratica, questo orientamento viene rilevato in fabbrica (taratura della camera) e viene fornito con la distanza principale ed il punto principale intendendo per:
  • distanza principale, la distanza tra il centro di proiezione e la superfici sensibile al momento della ripresa. Considerato che le camere metriche sono a fuoco fisso, questa distanza è una caratteristica della camera e viene impressa sul fotogramma;
  • punto principale, il punto d'intersezione delle congiungenti le marche opposte, impresse sui quattro lati del fotogramma.

• focale 60 mm. Per focale s'intende la distanza tra il centro di proiezione e la lastra, quando la "la messa a fuoco" è su infinito, mentre per distanza principale s'intende la distanza sopra citata, misurata con la precisione di 1/100 mm. al momento dello scatto (distanza fissa e misurata in fabbrica nel caso di camere a fuoco fisso). Si spiega così perché la stereocamera ha due camere con la stessa focale, ma distanze principali diverse;
• base 120 cm. Obiettivo basilare della fotogrammetria è quello di mettere a portata di braccia il modello tridimensionale dell'oggetto fotografato. Considerato, quindi, che la distanza tra gli occhi (base di osservazione) è di 6 cm. e la distanza di un oggetto osservato, tenuto fra le mani, varia mediamente tra 25 cm. e un metro, il rapporto base/distanza varia tra 1/5 e 1/25. Dunque per avere questo rapporto nella ripresa fotogrammetrica la base di ripresa deve essere compresa tra 1/5 e 1/25 della distanza cui si trove l'oggetto da rilevare. Nel nostro caso, con la base di 1.20, possiamo rilevare oggetti posti ad una distanza compresa tra 6 e 24 metri.;
• fomato lastra 6 x 9 cm. La stereocamera Wild C120 accetta chassis porta-lastre del forna 6x9 cm ed ha in dotazione due caricatori da 12 chassis ciascuno;
• formato immagine 60 x 80 mm. Il quadro di appoggio della lastra, nella Wild C120, misura 6x8 cm. e sui bordi verticali, a 2/3 dell'altezza, porta due marche, illuminate per metà dalla luce solare e per l'altra metà da lampada a batteria. La distanza fra le marche misura 75 mm. e nel punto di mezzeria trovasi il punto principale, intersezione, con il piano della lastra, della perpendicolare condotta dal centro di proiezione dell'immagine alla lastra stessa. Il riferimento cartesianoxy, stabilito sul fotogramma, ha:
  - l'origine nel punto principale; - l'asse x lungo la congiungente le marche stesse e con senso positivo verso destra; - l'asse y in direzione ortogonale e con senso positivo verso l'alto;
• decentramento verticale 10 mm. La camera Wild C120 è nata per il rilievo degli incidenti stradali, quindi è stata predisposta per avere, in posizione orizzontale, un angolo di ripresa maggiore verso il basso. Per questo motivo il punto principale non si trova al centro del fotogramma, ma è spostato verso l'alto di 10 mm. In seguito la camera è stata dotata di una testata che ne consente il capovolgimento (in modo da avere il decentramento verso il basso ed un angolo di ripresa maggiore verso l'alto).
  
• inclinazione. Con l'adozione della testata, la stereocamera può effettuare riprese inclinate di 10°, 30° 60° e di 90° per riprese zenitali;
• angolo di ripresa orizzontale. l'angolo di ripresa orizzontale della camera stereometrica è quello comune alle due camere ed è di 60°. Va tenuto presente che l'angolo di ripresa di una camera è l'angolo al vertice di un triangolo che ha per base un lato del fotogramma, per altezza la focale (o, per la precisione, la distanza principale) ed il vertice sulla perpendicolare condotta per il punto principale.
• angolo di ripresa verticale. Grazie al decentramento, questo è asimmetrico e misura 17° verso l'alto e 33° verso il basso o viceversa, in caso di capovolgimento.

la stereocamera Wild C120 in dotazione all’Unità Fotogrommetrica dei Vigili Urbani di Bari

La visione stereoscopica
Per rilevare le coordinate di un punto fotografato, occorre rilevare le coordinate della sua immagine sul fotogramma sinistro e su quello destro. A tal fine sui fotogrammi è possibile far muovere (mediante i tasti) una "marca" di cui si conoscono le coordinate nel sistema di riferimento dei rispettivi fotogrammi.
Evidentemente, nel caso di superfici discontinue (che presentano vertici e spigoli), è possibile posizionare separatamente le due marche sui punti corrispondenti, ma nel caso di superfici continue, come sfere o cilindri, risulta indispensabile l'osservazione stereoscopica dei fotogrammi stessi.

In questo restitutore i fotogrammi sono predisposti per la visione con:

• assi visuali divergenti.
  All'apertura del programma, il pulsante "assi divergenti" risulta già selezionato ed è possibile, con l'aiuto di appositi tasti, posizionare le "marche mobili" sui punti corrispondenti.
  Per la visione stereo occorre osservare il fotogramma destro con l'occhio destro e quello sinistro con l'occhio sinistro. Considerato che la distanza tra i punti corrispondenti è superiore a 6-7 cm., per tale osservazione diventa indispensabile rendere divergenti gli assi visuali.
  Nel caso non si voglia far riscorso ad appositi occhiali, l'ostacolo da superare non è molto diverso da quello che deve affrontare chi si accosta al pianoforte: in questo caso occorre fare degli esercizi per rendere indipendenti le mani, nel nostro caso occorre fare una ginnastica oculare, per rendere indipendenti gli occhi nel movimento.
• assi visuali convergenti. Con la selezione del pulsante "assi convergenti", il fotogramma destro viene spostato a sinistra e viceversa per l'altro fotogramma.
  Questo tipo di osservazione sfrutta la capacità, che tutti hanno acquisito sin dall'infanzia, di far "convergere gli occhi" e ciò consente di osservare con l'occhio destro il fotogramma destro, posto a sinistra, e con l'occhio sinistro il fotogramma sinistro, posto a destra.
  Inizialmente si vedranno i due fotogrammi oscillare, ma con un piccolo allenamento è possibile farli sovrapporre ed osservare un'unica immagine in rilievo.
  Continuando l'allenamento, si riesce anche a seguire la marca mobile ed effettuare la restituzione.
• stereoscopio. Selezionado questo pulsante, i due fotogrammi vengono ingrandi alle dimensioni di 800 x 600 pixel e distanziati per l'osservazione con uno stereoscopio a specchi con base 24 cm.
  Lo stereoscopio è uno strumento che, attraverso una coppia di oculari, consente una comoda visione dell'immagine stereo, dirigendo, grazie ad un sistema di specchi, gli assi visuali di destra e di sinistra sui rispettivi fotogrammi. Per una comoda visione è sufficiente adattare gli oculari dello stereoscopio alla propria distanza interpupillare.
  
  Lo stereoscopio Wild ST4 adattato allo schermo da 22" del Mac G4.
  
• anaglifo. Questo pulsante va selezionato quando si hanno a disposizione gli occhiali anaglifici.
  Si parla di anàglifo quando, per osservare conmporaneamente l'immagine di destra con l'occhio destro e quella di sinistra con l'occhio sinistro, si fa ricorso a filtri di colori complementari. Nel nostro caso è previsto il rosso per l'occhio sinistro ed il ciano (verde-blu) per l'occhio destro.
  Per verificare se i colori degli occhiali sono complementari di quelli riportati sulle immagini, è sufficiente tener presente che con il filtro rosso deve essere visibile solo l'immagine virata in rosso e con l'altro filtro (ciano) solo l'altra immagine avente lo stesso colore.
  La marca mobile, nella visione stereo, assume un unico colore giallo e lo spostamento mediante i tasti è funzione della velocità di rete e del computer di cui si dispone.
• uso degli occhiali anaglifici
  La programazione è stata effettuata in HTML 5 e la colorazione in rosso e ciano (blu-verde) delle immagini se, da un lato, grazie agli occhiali anaglifici, consente una valida visione stereoscopica, dall'altro comporta un "appesantimento" che richiede un buona velocità di rete e un buon computer, oltre che un minimo di allenamento nel caso in cui si debbano effettuare i rilievi dei punti.
  
  In ogni caso, per migliorare l'osservazione si può sovrapporre la zona che interesa, con l'aiuto della barra con cursore sottostante, mentre per effettuare il rilievo di un punto occorre procedere nel modo seguente:
  • fare click sull'immagine del punto. Senza gli occhiali si vedranno due immagini. In questo caso fare click sull'immagine di destra (in rosso). Con gli occhiali si vedrà una sola immagine in rilievo e due cursori. In questo secondo caso portare il cursore colorato in rosso (posto a sinistra) sul punto prescelto;
  • dopo il click, l'immagine viene ingrandita e compare la marca mobile;
  • con l'aiuto del cursore posizionare la marca mobile sul punto prescelto. Senza gli occhiali si vedranno due immagini: una in rosso (a destra) con la marca posizionata sul punto e l'atra spostata. Con l'ausilio del cursore questa deve essere spostata fino a sovrapporsi alla prima (per piccoli spostamenti utilizzare i tasti Z e X).
  • eventuali aggiusti della marca mobile possono essere fatti con l'aiuto dei tasti freccia ed per il rilievo si segue la procedura adottata per la "diretta".

    
    l'immagine come appre dopo la selezione del pulsante "anaglifo"
    
    
    la marca mobile posizionata sul punto prescelto

    
    occhiali anaglifici

    Teroricamente, qualsiasi computer collegato ad Internet consente l'utilizzo di StereoFot. In pratica, occorre tener presente che il programma deve gestire due immagini a 256 livelli di grigio, con dimensioni che variano da un minimo di 800 x 600 pixel ad un massimo di 2268 x 1701 pixel, con la risoluzione a 72 dpi. Il software è stato sviluppato e, quindi, testato su un computer Mac con processore 1.3 GHz, con memoria 4GB 1600 MHz DDR3.

Le basi geometriche
Questo restitutore è stato programmato per la restituzione di rilievi fotogrammetrici eseguiti secondo il cosiddetto "caso normale", cioè con gli assi ottici delle camere disposti ortogonalmente alla base (congiungente le due camere).
Nella rappresentazione planimetrica della fig.1 sono schematizzate e colorate in giallo due fotocamere che riprendono il punto P, la cui immagine si proietta, attraverso gli obiettivi O1 e O2, sui fotogrammi (segmenti colorati in azzurro).
Se le fotocamere sono disposte con gli assi ottici degli obiettivi paralleli e con i fotogrammi complanari, dalla similitudine dei triangoli, tratteggiati in figura, si possono ricavare le due formule riportate nella figura stessa.
Prendendo in considerazione il sistema cartesiano XY, possiamo rilevare una corrispondenza biunivoca tra le coordinate (x,y) del punto P e le coordinate lineari x' e x" (nel sistema di riferimento dei fotogrammi) delle immagini dello stesso punto.

base	c	x'	x"	x	y
1,20	63,68	5,96	3,08	2,48	26,53
1,21	63,68	5,96	3,08	2,50	26,75
1,20	63,69	5,96	3,08	2,48	26,53
1,20	63,68	5,97	3,08	2,47	26,44
1,20	63,68	5,96	3,07	2,49	26,62
1,20	63,00	5,96	3,08	2,48	26,25

RILIEVO
Quando si parla di fotogrammetria o, con maggior precisione, di stereofotogrammetria, è opportuno fare la distinzione tra:

• fotogrammetria diretta, se si effettua il rilievo dei punti fotografati. Più precisamente, se si passa dalle coordinate-lastra (cioè le coordinate delle immagini di detti punti, nei riferimenti cartesiani presenti sui fotogrammi) alle coordinate-terreno degli stessi punti (cioè alle coordinate dei punti nel riferimento spaziale, stabilito dalla stereocamera);
• fotogrammetria inversa, quando, partendo dalle coordinate di immaginari punti presenti nel riferimento cartesiano della camera di ripresa, mediante le formule inverse, si visualizzano detti punti sui fotogrammi. Questo tipo di fotogrammetria si usa per verificare l'impatto ambientale di nuovi progetti o, meglio ancora, per progettare direttamente nello spazio tridimensionale.

• selezionare il radio-button "diretta";
• sul fotogramma sinistro, fare click sul punto prescelto. L´immagine viene ingrandita ed è possibile posizionare con precisione la marca mobile, utilizzando i "tasti-freccia";
• utilizzando i tasti "C" e "V", centrare, con la marca mobile, il punto corrispondente sul fotogramma destro (nella visione stereo dei fotogrammi, la marca mobile si muove in profondità);
• fare click sul pulsante "rileva". I dati (coordinate-terreno e coordinate-lastra) vengono archivati temporaneamente nei corrispondenti campi. Il terzo campo "piano orizzontale" archivia le coordinate dei punti rilevati, proiettati sul piano orizzontale. Ovviamente, quando la ripresa viene fatta con assi orizzontali, queste coordinate sono uguali a quelle archiviate nel primo campo.
  
• per interrompere la linea, va utilizzato il pulsane con il trattino (sottostante il pulsante "rileva"), mente il pulsante adiacente (contrassegnato da un semicerchio) imposta un arco a tutto sesto;
• ripetere l´operazione per gli altri punti, tenendo presente che nella rappresentazione saranno collegati in sequenza;
• fare click sul pulsante "disegna" per rappresentare l´area del rilievo effettuato;
• con un click sul pulsante "esporta" i dati vengono archiviati sul server e possono essere richiamati con il pulsante "importa".

• selezionare il radio-button "inversa", per richiamare l´immagine tridimensionale di un palina, che può essere posizionato sul punto prescelto:
  - con i tasti-freccia, per spostamenti nel piano XZ (lo spostamento unitario della palina è di 1 cm., mentre con il tasto "ctrl" abbassato è di 10 cm.);
  - con i "C" e "V", per spostamenti nella direxione dell´asse Y .
• selezionare il pulsante "rileva" per archiviare temporaneamente le coordinate del palina nei campi "coordinate terreno" e "coordinate fotogramma". Per ogni click, i punti rilevati vengono collegati da una linea nella stessa sequenza del rilievo.
• l´operazione va ripetuta per tutti i punti interessati.
• il sistema di riferimento originario ha: - l´origine nell´obiettiva della camera fotografica di sinistra; - l´asse X nella direzione della congiungente gli obiettivi delle camere, diretto verso la cafotocamera destra; - l´asseY nella direzione dell´asse ottico della fotocamera di sinistra; - l´asseZ diretto verso l´alto, ortogonalmente al piano XY.
• con il pulsante "origine" è possibile spostare l´origine del sistema di riferimento nel punto in cui si trova il palina.
• con il pulsante "disegna", i punti rilevati vengono collegati in modo da lappresentare una figura geometrica che può essere colorata selezionando il pusante "colora".
• con il pulsante "esporta" i punti rilevati vengono esportati in un documento sul server, per essere poi rchiamti con il pulsane "importa"
• per la misura della distanza tra due punti A e B utilizzare i pulsante "misura":
  - portare la palina sul punto A e fare click sul corrispondente pulsante radio;
  - portare la palina sul punto B e fare click sul corrispondente pulsante radio;
  - leggere la distanza nel campo sottostante (AB = m. ....).
  
• con un click sul pulsante "modello", i punti rilevati (le cui coordinate sono contenute nel primo campo) vengono collegati, nella sequenza del rilievo effettuato, ed il grafico ottenuto può essere spostato:
  - nel piano XZ mediante i tasti-freccia; - nella direzione Y con i "C" e "V".