„Nu credeți în tăcerea mării: marea este calmă în timp ce stați pe țărm”.

dispozitive

Mijloacele optice pentru fotografierea reliefului fundului se bazează pe legile propagării luminii și pe proprietățile câmpului optic.

Sunt utilizate și dezvoltate două direcții principale de obținere a informațiilor despre relieful subacvatic cu ajutorul mijloacelor optice: fotografia și locația luminii. În ambele cazuri, circuitul de măsurare închis include: sursă de lumină - mediu - obiect al radiației - mediu - receptor.

În fotografia aeriană, energia radiantă a Soarelui servește ca sursă de lumină, în fotografia subacvatică - dispozitive speciale de iluminat. În ambele cazuri, banda foto este receptorul.

În metodele de localizare a luminii, ca sursă de lumină se folosește o radiație puternică puternic direcționată de la dispozitivele cu impulsuri.

Mediul de propagare a luminii într-o fotografie a terenului subacvatic este apa sau sistemul aer-apă. Capacitățile optice ale apei de mare sunt determinate de proprietățile celor trei componente ale sale: puritatea apei, substanțe dizolvate și particule în suspensie. Trecând prin apă, fluxul de lumină este absorbit și împrăștiat. Astfel, cea mai importantă proprietate a apei de mare, care afectează caracteristicile mijloacelor optice atunci când faceți o fotografie a reliefului fundului, este atenuarea rapidă a luminii cu creșterea adâncimii. Când fotografiați în două medii, reflectarea luminii de la suprafața secțiunii aer-apă are, de asemenea, un efect semnificativ.

Un obiect din apă este perceput de receptorii optici numai în acest caz, în care diferă în luminozitate și culoare de fundalul înconjurător.

Prin urmare, principalii factori care determină caracteristicile și capacitățile mijloacelor optice pentru fotografierea reliefului fundului ar trebui să includă:

- mijloace optice pentru apa de mare;

- spectrul de putere și energie al emițătorilor optici;

- dimensiunile și proprietățile reflectante ale formelor reliefului subacvatic;

- sensibilitatea la contrast a receptorilor optici.

Metoda de fotografiere a terenului subacvatic se realizează în principal prin intermediul fotografiei aeriene (AFS). Variante speciale de avioane seriale și elicoptere sunt utilizate ca suport al echipamentului de fotografie aeriană.

Dispozitivele moderne (AFA) capabile să facă fotografii în modul automat cu ajutorul dispozitivelor de control care mențin intervalul de fotografiere setat și expunerea necesară sunt utilizate ca dispozitive pentru obținerea de informații despre terenul subacvatic. Pentru a respecta condițiile stricte ale fotografiei, AFA-urile sunt prevăzute cu dispozitive de stabilizare a giroscopului, sisteme de navigație, altimetre de înaltă precizie și înregistratoare automate de timp. Rezultatele APS ale terenului subacvatic și ale coastei sunt prezentate sub formă de imprimeuri de contact din filmele aerodinamice.

Camerele stereo subacvatice sunt folosite pentru a studia în detaliu microclimatul din partea de jos. Aici camerele sunt plasate în cutii impermeabile și, ca sursă de lumină, sunt utilizate dispozitive puternice cu impulsuri, cu care camerele funcționează sincron. Fotografiile stereo fac posibilă obținerea unui model tridimensional al fundului mării.

Principalul avantaj al mijloacelor de fotografiere este capacitatea de a obține o cantitate mare de informații în perioade scurte de timp. Dezavantajele includ transparența mică a apei (adâncimi superficiale), diferențele în caracteristicile spectrale ale grundului și reflectarea luminii de la suprafața apei. Imaginea foto a reliefului poate fi obținută numai în laboratoare după dezvoltarea benzilor, iar cartarea este însoțită de procese complexe de procesare.

În ultimii ani, au fost dezvoltate noi zone de inspecție a fundului mării: localizarea cu ultrasunete a reliefului cu o imagine pe ecran și holografie acustică. În primul caz, se efectuează iradiere cu unde ultrasonice, semnalul reflectat este transformat în electric și, în final, o imagine sincronă este vizualizată pe un ecran de televizor.

Conform metodei holografiei acustice, fundul este iradiat cu unde sonore, care după reflectare se acumulează într-o undă de referință coerentă, creând un model de difracție al obiectului. Această imagine este înregistrată și după iradiere cu o sursă de lumină coerentă (de obicei cu un laser) se creează o imagine tridimensională vizibilă a reliefului subacvatic.

Prin urmare, holografia acustică ocupă un loc intermediar între locația cu ultrasunete și fotografia stereo: o undă sonoră este utilizată pentru a obține o hologramă, iar lumina este utilizată pentru a obține o imagine volumetrică. Sistemele, care funcționează pe principiul indicat, permit obținerea unei imagini de secțiuni mici de jos pe scară largă, sunt caracterizate de echipamente suficient de complexe, dar au o rezoluție ridicată și permit realizarea de fotografii de până la 40 - 50 m.

Metoda de localizare luminoasă a primit o dezvoltare intensivă după crearea generatoarelor cuantice (lasere). Laserele câștigă rapid recunoaștere în diferite domenii ale științei, tehnologiei și producției. Aceasta este definită ca proprietățile unice ale luminii emise de acestea: coerență, monocromaticitate ridicată, durată scurtă a impulsului, transmisie a fasciculului redus și putere mare.

Mijloacele laser din lucrările hidrografice au fost deja dezvoltate și sunt utilizate pentru o fotografie a reliefului subacvatic. Valoarea lor specială este că pot fi utilizate pentru măsurarea adâncimilor prin suprafața secțiunii aer-apă la viteza mare a suportului echipamentului. Determinarea adâncimilor cu o aeronavă se bazează pe măsurarea intervalului de timp t dintre momentele de la începutul reflecției energiei luminoase de la suprafața apei și fund pentru fiecare impuls individual:

Viteza practic constantă de propagare a luminii c în apă elimină eroarea cauzată de schimbarea condițiilor hidrologice, costul redus exclude eroarea pentru panta fundului, iar durata scurtă a impulsului oferă rezoluția ridicată.