A-9.2.3 Digitalisierung analoger Luftbilder

1 Geltungsbereich

Diese Technische Spezifikation definiert die fachspezifischen Anforderungen für die Digitalisierung von analogen Luftbildern zum Zweck der Auswertung im Rahmen einer HgR-KM. Sie bezieht sich auf Luftbilder, die bis Ende der 1950er Jahre produziert wurden und vorrangig aus Quellen alliierter Streitkräfte des 2. Weltkrieges stammen.

Soweit die Verarbeitung neuerer Bildflüge, d. h. aus den 1960er Jahren oder später, erforderlich ist, sind allgemein gültige Regelwerke zur Herstellung von Luftbildscans anzuwenden (z. B. DIN 18740 – Fotogrammetrische Produkte). Ein gravierender Unterschied dieser Normen gegenüber der vorliegenden TS besteht in der Forderung nach dem Einsatz photogrammetrischer Spezialscanner, die der geometrischen Güte neuerer Luftbilder gerecht werden.

2 Handhabung des Bildmaterials

Die Handhabung und Lagerung der Luftbilder muss die Gefahr der Beschädigung oder eines unwiederbringlichen Verlustes ausschließen. Folgende Maßnahmen sind einzuhalten:

• Lagerung bei normaler Raumfeuchte und -temperatur,
• Schutz vor Tageslicht, insbesondere Sonneneinstrahlung,
• Aufbewahrung in geeigneten Behältnissen (Luftbildschränke, Kartons, lichtdichte Hüllen),
• Vermeidung mechanischer Beanspruchung (Ablage von Gegenständen, Knicke, Risse etc.),
• Handhabung ausschließlich mit Stoffhandschuhen.

3 Anforderungen an den Scanner

Für die Herstellung von Luftbildscans sind hochwertige Flachbett-Scanner zu verwenden. Die Geräte müssen folgenden technischen Anforderungen genügen:

• Vorlagen: Aufsicht/Durchsicht (Papier/Dia),
• Scanfläche: min. 23 x 23 cm (i. d. R. DIN A3),
• Optische Auflösung: > 2.000 dpi (X- und Y-Abtastung),
• Farbtiefe: min. 8 Bit Graustufen / 24 Bit Color,
• Kalibrierung: Software und Vorlagen für die radiometrische Kalibrierung,
• Dichteumfang: min. 3D für Graustufen- und Farbvorlagen.

Hinweis: Die Dichte ist eine einheitenlose Größe für die „Helligkeit“ eines messbaren Tonwertes (Farbwert) in einem Originalbild. Der Dichteumfang ist die Differenz zwischen der maximalen und minimalen Dichte, also des dunkelsten und hellsten Punktes einer Vorlage. Je größer der Dichteumfang eines Scanners ist, desto mehr sichtbare Details kann dieser, insbesondere in den Schattenbereichen, erfassen. Der Dichteumfang ist somit ein wichtiges Qualitätsmerkmal im Zusammenhang mit der Digitalisierung von Luftbildern.

Der Nachweis darüber, ob die technischen Anforderungen erfüllt werden, muss mittels Datenblatt des Herstellers erbracht werden. Das Datenblatt ist Bestandteil der Scandokumentation (s. Leistungsbeschreibung A-7.2.3 „Leistungsbeschreibung Phase A – Luftbildorientierung und Luftbildauswertung“).

4 Anforderungen an das gescannte Luftbild

4.1 Allgemeine Anforderungen

Im gescannten Luftbild müssen sämtliche Rahmenmarken und Nebenabbildungen des Originals enthalten sein. Die Verkantung des analogen Luftbildes gegenüber dem Koordinatensystem des Scanners ist zu vermeiden. Beim Scanvorgang ist darauf zu achten, dass sämtliche Bilder eines Bildfluges mit einheitlicher Ausrichtung gescannt werden (z. B. Nebenabbildung immer links).

4.2 Radiometrische Kriterien

Die Farbtiefe des gescannten Luftbildes ist unter Beachtung des Verwendungszweckes festzulegen und muss bei Schwarz-Weiß-Bildern mindestens 8 Bit und bei Farbbildern mindestens 8 Bit je Farbkanal betragen.

Das Histogramm des Bildbereichs darf keine Lücken aufweisen und muss den vollen Grauwertbereich umfassen. Es ist auf einen ausgewogenen Histogrammverlauf zu achten, so dass die im analogen Luftbild enthaltenen und für die Anwendungen erforderlichen Informationen vollständig wiedergegeben werden.

Die optimale Graustufenverteilung ist während des Scanvorgangs zu bestimmen. Eine nachträgliche Veränderung des Histogramms der Bilddatei führt zwangsläufig zu einem Informationsverlust. Bei größeren Projekten (> 30 Bilder) ist die Erstellung von Testscans empfehlenswert, welche mit dem analogen Original hinsichtlich der Auswertbarkeit verglichen werden müssen.

4.3 Scanauflösung

Die Luftbildscans sind mit einer physikalischen Auflösung von 1.200 dpi durchzuführen. Für Luftbilder aus Nachkriegsbefliegungen zwischen 1946 und Ende der 1950er Jahre ist im Einzelfall zu prüfen, ob mit einer höheren Scandichte zusätzliche Informationen aus den analogen Bildern gewonnen werden können.

4.4 Datenformate

Für die Speicherung der Daten sind folgende Punkte zu berücksichtigen:

• Verwendung von systemunabhängigen Formaten (TIFF, weitere nach Absprache),
• Keine Datenkomprimierung,
• Keine Bildpyramiden (Speicherung der Bilder in Ebenen abnehmender Auflösung zwecks Beschleunigung der Bildanzeige),
• Keine räumliche Bildunterteilung (Tiling-Bildung von Bilddateien mit segmentierter Bildmatrix zwecks Beschleunigung der Bildanzeige oder -bearbeitung),
• Die Dateien der Scans sind entsprechend ihrer Flugnummer und Bildnummer zu benennen. Beispiel: Flug US178, Bild 4501 > US178_4501.tif.

5 Dokumentation und Prüfung von Scans

5.1 Dokumentation

Die Herstellung von Luftbildscans im Sinne dieser technischen Spezifikation ist gem. Formblatt A „Dokumentation Luftbild-Scan durch Auftragnehmer (DTP-Scanner)“ dieser TS zu dokumentieren.

5.2 Prüfung

Die Prüfung der Scans seitens des Auftraggebers ist insbesondere bei größeren Stückzahlen empfehlenswert. Die Prüfung kann ggf. durch freiberuflich Tätige oder unabhängige Dritte erfolgen. Die Prüfung erfolgt unter Anwendung des Formblatts B „Prüfbericht Luftbild-Scan“ dieser TS.