Herkese merhaba, bugün temel konu başlıklarına değinmek istiyorum. Çözünürlük nedir? Görüntü nedir? Sayısal Görüntü Formatları nedir? Temel tanımlamaları yaptıktan sonra en çok karıştırılan ve hatta çoğunluk tarafından bilinmeyen görüntü çözünürlüklerine bakacağız.

Farklı platformlardan gelen görüntüleri işleyerek analize hazır veriler elde ediyoruz. Peki görüntü dediğimiz kavram nedir?  Dijital/sayısal görüntü, resim öğeleri veya pikseller olarak adlandırılan sonlu bir dijital değerler kümesi olarak iki boyutlu bir görüntünün temsilidir. Görüntü, piksellerden oluşur. Piksel değerleri tipik olarak gri seviyeleri renkleri, yükseklikleri, opaklıkları vb. temsil eder.

Sayısal görüntü iki ana kategoriye ayrılır: raster ve vektör.

Yukarıdaki şekilden anlaşılacağı gibi vektör veriyi oluşturmak için genellikle raster görüntü kullanılmaktadır. Raster görüntüler, piksel verilerine ve bazı dosya formatlarında depolanan karşılık gelen gri seviye değerlerine sahip oldukları 2 boyutlu f(x,y) fonksiyonları olarak temsil edilebilir.

Vektör görüntü, yalnızca noktaları depolayarak çizgileri, eğrileri ve şekilleri temsil etme yöntemlerini ifade eder. Bu toplanan noktalar şekilleri tanımlamak için yeterlidir. Bunları bir görüntüye dönüştürme işlemine “render” denir. Görüntü oluşturulduktan sonra, her pikselin kendisiyle ilişkili belirli değerlere sahip olduğu bitmap formatında olduğu düşünülebilir.

‘Çözünürlük nedir? 1 tane mi çözünürlük var?’ sorusunun ise cevabı tabi ki hayır. Çözünürlük, bir sensör tarafından gözlemlenen bir sinyalin fark edilebilir en küçük fiziksel birimini tanımlar.  4 farklı görüntü çözünürlüğü vardır. Bunlar;

• Mekânsal (Special Resolution)
• Spektral (Spectral Resolution)
• Zamansal (Temporal Resolution)
• Radyometrik (Radiometric Resolution)

Mekânsal çözünürlük, hedef alandaki bir görüntü çözünürlüğü hücresinin boyutunu veya odak düzlemindeki piksellerin boyutunu tanımlar. Genellikle yer örnekleme aralığı (GSD), ayak izi, piksel boyutu veya IFOV (anlık görüş alanı) cinsinden ifade edilir.

Yukarıda gördüğümüz Görüntü-A 1metre mekânsal çözünürlüğü sahipken Görüntü-C 30 metre çözünürlüğe sahiptir. Başka bir örnekse İHA fotoğrafların mekânsal çözünürlüğü genellikle 10 cm veya daha yüksektir. Uydu görüntülerininki ise 30 cm’den 100 metrelere kadar çıkabilir. Biz hangi mekânsal çözünürlükteki veriyi kullanalım diye sorarsanız bu tamamen sizin proje amacınıza göre değişir. Alınıza bir örnek proje gelir ve hangi mekânsal çözünürlük yeterli diye merak ederseniz bizimle iletişime geçebilirsiniz.

Zamansal çözünürlük, aynı alanın iki ardışık edinimi arasındaki zaman aralığıdır. Fotogrametrik haritalama uygulamaları için yüksek zamansal çözünürlük (çok küçük zaman aralığı) önerilir çünkü;

• Stereo çiftler arasında küçük farklılıklar olması istenir.
• Hava durumu & Bulut örtüsü değişikliğinin önlenmesi istenir.
• Yüksek çözünürlüklü görüntülerde hareket eden nesneler ciddi bir soruna neden olabilir.

Zamansal çözünürlüğü uydu görüntülerinde daha sıklıkla bahsederiz. Bir uydu sensörünün yeniden ziyaret periyodu (uydunun tam bir yörünge dönüşünü tamamlaması için geçen zaman uzunluğunu) genellikle birkaç gündür. Bu nedenle, ikinci kez aynı görünüm açısından, tam olarak aynı alanı görüntülemek için bir uzaktan algılama sisteminin mutlak zamansal çözünürlüğü bu periyoda eşittir. Örneğin Sentinel-1 uydusunun zamansal çözünürlüğü 12 gündür.

Spektral çözünürlük, bir sensörün dalga boyu aralıklarını tanımlama yeteneğini tanımlar. Elektromanyetik spektrumun tüm dalga boylarına duyarlı tek bir sensör yoktur.  Sensörlerin spektral çözünürlükleri söz konusu olduğunda, öncelikle algılayabildikleri elektromanyetik spektrum bölgelerinin sayısı yani bant sayısı düşünülebilir. Ancak, bant sayısı tek başına spektral çözünürlüğe karşılık gelmez. Bununla birlikte, bu bantların elektromanyetik spektrumdaki durumu da göz önünde bulundurulmalıdır.

Radyometrik çözünürlük, sensörün elektromanyetik enerjinin büyüklüğüne karşı duyarlılığını ifade eder. Görüntüleme sisteminin radyometrik çözünürlüğü enerjideki küçük farklılıkları ayırma yeteneği ile tanımlanır.

Radyometrik çözünürlük, ‘bit’ sayısı ile ilişkilidir. Örneğin, 8 bit veride her pikselin veri dosya değeri 0’ dan 255’ e kadar uzanırken, 7 bit veride her pikselin veri dosya değeri sadece 0’ dan 127’ ye kadardır. Yani 8-bit veride kaydedilen enerji 256 parlaklık değerine, 7 bit veride ise 128 parlaklık değerine ayrılır.

1bit veriyi siyah-beyaz olarak görürken 8bit veride 256 farklı ton görürüz. Bit sayısı arttıkça detay tespit etmemizde artacaktır.

Bu yazımda sizlere 4 farklı görüntü çözünürlüğünden bahsettim. Projelerinizde önemli olan görüntü işleme analizleri sırasında elde edilmek istenen bilgiye uygun olarak görüntülerin toplanacağı platform seçilmelidir. Projemiz için en uygun çözünürlükleri belirleyerek hem zamandan hem iş gücünden hatta çoğu zaman maliyetten tasarruf sağlarız.

Gelişen teknolojilerle birlikte bizim de gelişmemiz gereklidir. Her gün aynı bilgiler ile hayatımıza devam etmek yerine hem kendimize hem de karşımızdaki kişiye faydalı olmalıyız, her gün yeni bilgiler öğrenmeliyiz ve bu bilgileri hayatımızda kullanmalıyız. Umarım, bu yazıda, çözünürlük hakkındaki tüm faydalı bilgileri size aktarabilmişimdir.

Güzel bir hafta dilerim.

Sevgilerle,

Buğçe Gökçe Gültekin

Catalyst Professional ürününü satın almak için buraya tıklayın.