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2016年5月 3日 (火)

陰影法による擬似立体写真

 ひまわり8号の画像から地形の立体写真を作れないかと考えたのですが、
ひまわり8号は静止衛星なので撮影時間・季節によって画像間に視差が無いため
立体写真を得られません。
ひまわり7号とひまわり8号の画像を使えば、静止経度の違い
(7号=東経145度、8号=東経140.7度)
による視差が得られるので立体画像が得られます。

 

 

 図1は、気象庁のひまわり7号と8号の比較サンプル動画ですが、交差法立体写真として
見ると、火山の噴煙や地形が立体的に見えます。

図1、カムチャッカ半島の噴火 立体動画・交差法

 

 

 

 

 しかし、ひまわり7号の画像はひまわり8号のように任意の位置・時間の画像をPNG形式
で簡単にダウンロードできないので自作できません。
何とかひまわり8号の画像から立体写真を得られないかと、時間差による「陰影」を視差に
見立てて擬似立体写真を作ってみました。

 

 

図2、陰影法による擬似立体写真  3D立体写真・交差法 (左クリックで拡大)

006

 

 同じ地形ですが、午前、又は午後の斜めから当たる陽光で、高所部の陰影が変化
(東西で逆)します。
変化する陰影を視差と見立てて、15:00の画像をRch、10:00の画像をLchにすると、
僅かですが立体感が得られました。
平野と山岳地(オレンジとブルー)はなんとなく高低差が解ります。
単独峰の山(阿蘇山、桜島、霧島山、雲仙岳など)は凸に見えます。
(立体感の調整に時間差を大きくしたかったのですが画像が暗くなるので出来なかった)
実寸の九州の立体感は、九州の南北距離約330Kmに対して中岳の最高地点1791mなの
で、ほとんど立体感が感じられない比率です。
(30cmの定規の上に最大1.6mmの凹凸を想像してみてくださ)
サンプルに九州を選んだのは、赤道に近い方が東西で出来る影のコントラストが
大きいため立体感が得やすいと思ったからです。
色はコントラスト優先で調整したので、ちょっと派手目です(^_^;)

 

 

(追記 2016/05/05)
実際の地形との比較用に500mメッシュ地形データから作成した九州の3D立体地形図
(交差法)を追加しました。

 1)図3は、水平:垂直比=1:1(図を90度回転して、断面図にした場合の比率で約1倍)
 2)図4は、水平:垂直比=1:10(図を90度回転して、断面図にした場合の比率で約10倍)

 

図3、九州 3D立体図・交差法(垂直倍率は断面図比率にて約1倍) (左クリックで拡大)

500m_x1

 

図4、九州 3D立体図・交差法(垂直倍率は断面図比率にて約10倍) (左クリックで拡大)

500m_x10

 

出典
図1、気象庁 ひまわり8号のサンプル画像より作成
http://www.jma-net.go.jp/sat/data/web89/himawari8_sample_data.html

図2、NICTサイエンスクラウド ひまわり8号リアルタイムWeb の画像をもとに作成。
http://himawari8.nict.go.jp/

図3,4、
陸域の標高データは、500mメッシュ地形分類データ(防災科学技術研究所・工学院大学)
を使用しています。
【国土庁:都道府県別土地分類図(地形分類図)を使用】
http://www.j-map.bosai.go.jp/j-map/500m_dl/

 

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