Fotoclinometría

La fotoclinometría , o reconstrucción de forma a partir de sombras , es el proceso mediante el cual una imagen bidimensional de una superficie se transforma en un mapa de superficie que representa diferentes niveles de elevación. Utiliza las sombras y la dirección de la luz como puntos de referencia. Se emplea principalmente para representar la superficie de esculturas, para dar una idea de cómo se verían en tres dimensiones. Las técnicas dependen de condiciones muy específicas, especialmente de la dirección de la luz.

Cuando la luz rebota en un objeto, se refleja con un brillo específico que depende de la forma del objeto y la posición de la fuente de luz. Este mapa de reflexión se puede usar para crear un mapa de relieve de una superficie, que utiliza niveles de gris para representar la altura de un punto en la superficie. Conociendo la dirección y el ángulo de la fuente de luz, se puede calcular la altura aproximada de un punto. Sin embargo, la dirección y el ángulo de la luz suelen ser desconocidos, lo que da lugar a imágenes de baja calidad o a la necesidad de crear múltiples mapas de relieve , probando diferentes configuraciones en cada ocasión.

• Algunos artistas utilizan la fotoclinometría para digitalizar una representación tridimensional de una escultura.
• Los geólogos y quienes estudian ciencias planetarias la utilizan para hacerse una idea de cómo es la superficie de un planeta ^{[ 1 ]} y para generar mapas topográficos y modelos digitales de elevación (véase estereoscopía fotométrica ) ^{[ 2 ]} . Las aplicaciones planetarias comenzaron con investigaciones de la topografía lunar ya en 1951 ^{[ 3 ]} y desde entonces se ha aplicado a la superficie marciana ^{[ 4 ] .}
• Los glaciólogos han utilizado la fotoclinometría para caracterizar las superficies de la Antártida ^{[ 5 ]} y Groenlandia. ^{[ 6 ]} La fotoclinometría repetida es un método para construir superficies a partir de una serie de imágenes satelitales para investigar los cambios en la topografía de la capa de hielo a lo largo del tiempo. ^{[ 7 ]}
• La fotoclinometría se ha utilizado para medir la topografía de la parte superior de las columnas volcánicas en la Tierra. ^{[ 8 ]}

La dirección de la luz es crucial para la calidad de una imagen fotoclinométrica. La luz que incide directamente sobre la superficie (detrás de la cámara) dificulta la distinción de las sombras. Las múltiples fuentes de luz también representan un problema, ya que destruyen las sombras importantes necesarias para el correcto funcionamiento de los algoritmos.

Para resolver estos problemas, las nuevas misiones a otros planetas planean utilizar un proceso similar a la estereoscopía para obtener una representación más precisa de la superficie de otro planeta. El Orbitador de Reconocimiento de Marte es una de las misiones que intenta lograrlo. Este proceso utiliza dos imágenes de un mismo lugar, tomadas con dos lentes diferentes en una cámara, de forma similar a como lo hacemos los humanos con nuestros ojos. Al usar dos imágenes, pueden obtener una perspectiva tridimensional de los objetos en la superficie, como lo hacemos nosotros.

• Estereoscopía fotométrica
• Fotogrametría
• Estereoscopia
• Mapeo de relieve

• Kirk, Randolph L., Barrett, Janet M., Soderblom, Laurence A. (2003) ¿Fotoclinometría simplificada...? Avances en cartografía planetaria.
• McEwen, Alfred S (1991). "Funciones fotométricas para fotoclinometría y otras aplicaciones". Icarus . 92 (2): 298– 311. Bibcode : 1991Icar...92..298M . doi : 10.1016/0019-1035(91)90053-v .
• Wilson, L.; Hampton, JS; Balen, HC (1985). "Fotoclinometría de superficies terrestres y planetarias". Lunar and Planetary Science . XVI : 912–913 . Bibcode : 1985LPI....16..912W .

• Modelado a partir del sombreado - Fotoclinometría
• Geomática del USGS