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Timestamp: 2020-07-03 20:40:27+00:00

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Arcview Escaneo Georef Vect | Escáner de imagen | Píxel
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IEEE Desensamble y Ensamble DR-6010C
Distrigraf_revista_2011
Escaneo, georeferenciación y vectorización de material cartográfico y de fotos aéreas utilizando ArcView GIS
Jorge Fallas (jfallas@racsa.co.cr)
Laboratorio de Teledetección y Sistemas de Información Geográfica PRMVS-EDECA
Parámetros que definen la calidad de un escáner
. Escáneres de rodillo
Escáneres de batea plana
Limitaciones de los escáneres de batea plana
Tecnologías XY y de acercamiento (Zoom Technology)
Resolución óptica en puntos por pulgada (dpi)
Densidad óptica (DO) y sensibilidad tonal del escáner
. Tipo de material a escanear
. Clasificación general de los escáneres
Aplicaciones básicas hogareñas y de oficina
Aplicaciones semi profesionales
Escáneres para aplicaciones en SIG, CAD e ingeniería (formato ancho)
Formatos de archivos creados por el escáner
Elementos a considerar en la selección de un escáner
Escala y resolución de escaneo en fotos aéreas
Selección de la resolución de escaneo
Georeferenciación de imágenes con ArcView GIS
RIFT (Remuestreo y registro de imágenes con ArcView 3.X.)
. Estimación del error de registro: Raíz Cuadrada del Error Medio Cuadrático
ImageWarp 2.0: georeferenciación de archivos raster
. Ventanas Principales
TeleSig-Universidad Nacional
Georeferenciación de un tema vectorial con ShapeWarp V2.2
Vectorización desde pantalla utilizando Screen digitize V2.0
Digitar en modo continuo: Stream Digitizing Extension
. Imagenes georeferenciadas y archivos de georeferenciación o de mundo real
Introducción Las fotos aéreas y la cartografía analógica son dos fuentes de datos que permiten crear diferentes niveles de información en un Sistema de Información Geográfico. Por ejemplo, es posible delinear diferentes usos/coberturas de la tierra, digitar curvas de nivel y en general actualizar cartografía existente. Aun cuando en la actualidad se dispone de imágenes de satélite de moderada a alta resolución ( Ej. Landsat ETM; Spot e Ikonos), las fotos aéreas son todavía la fuente de datos de mayor resolución disponible en el país. Las fotos aéreas son apropiadas cuando se requiere información de gran detalle y exactitud planimétrica. En el país dicho material puede adquirirse tanto en formato analógico como digital del Instituto Geográfico Nacional.
Gracias a los avances en el área de las microcomputadoras y a la reducción en el precio del software la demanda por fotos digitales ha aumentado considerablemente. Hoy día es posible adquirir un escáner por US$200 y una computadora por US$900. En este contexto, el objetivo del presente documento es proveer lineamientos generales sobre el uso de fotos/mapas en formato digital; sin embargo el lector(a) no debe olvidar que bajo algunas condiciones las fotos analógicas (papel) pueden ser más eficientes e informativas que sus contrapartes digitales.
Las fotos aéreas adquiridas en formato analógico deben convertirse a un formato raster para poder ser utilizadas con programas diseñados para el procesamiento digital de imágenes. El proceso de escaneo determina en gran medida la información que podrá extraer, su exactitud planimétrica y el tamaño del archivo a ser creado.
La función primaria del proceso de escaneo es convertir fotos/mapas de un formato analógico a uno digital (copia digital). Los escáneres pueden capturar una imagen de la foto/mapa mediante los procesos de reflección (papel) y/o transmisión de luz (transparencia). Las transparencias tienen un grano más fino y un mayor contraste y por ende son preferibles a las copias de papel cuando se tiene que escanear una foto.
Los escáneres comerciales y de bajo costo (<US$200) están diseñados para reproducir digitalmente material gráfico y aunque tienen la resolución radiométrica (cantidad de colores) y la resolución espacial (puntos por pulgada) requerida para capturar los detalles de fotos de gran escala, con frecuencia las imágenes creadas por dichos escáneres introducen distorsiones geométricos más allá de lo aceptable para trabajos fotogramétricos de alta calidad. En general estos escáneres son apropiados para reproducir digitalmente material gráfico y documentos pero no deben utilizarse en trabajos que requieran de una gran exactitud geométrica. A modo de ejemplo se muestra a continuación las especificaciones y costo de una escáner de uso doméstico (http://www.zdnet.com/products/):
Resolución óptica: 1,200 x 2,400dpi
Software incluido: Adobe PhotoDeluxe Business Edition, PhotoPrinter 2.0.
Los escáneres de alta calidad o potogramétricos son producidos por compañías especializadas tales como Carl Zeiss, Wehrli & Assoc, Vexcel , LH Sysems, Agfa, Helava, Philips, Du Pont, Perkin Elmer, ISM y su costo es superior a los US$25000.
Las fotos generadas por medios analógicos pueden ampliarse hasta 10 veces en tanto que las imágenes generadas por medios digitales solo pueden ampliarse unas 5 veces. Esto demuestra que el material analógico tiene mejor resolución que el material digital. A esta misma conclusión se ha llegado cuando se amplían las fotos producidas con cámaras digitales versus las generadas por cámaras que utilizan película analógica.
Parámetros que definen la calidad de un escáner En la década del 70 los escáneres utilizaban tambores o rodillos que medían la densidad de la luz utilizando un foto multiplicador; en los escáneres actuales de batea plana el fotomultiplicador ha sido reemplazado por fotodetectores del tipo CCD ( dispositivos de acoplamiento por carga) organizados en forma lineal ó matricial. El diseño lineal de los detectores ofrece un rango dinámico hasta 5 veces mayor que el arreglo matricial.
Fig.1 : A. Escáner de batea plana. B. Escáner de rodillo o de tambor. Al seleccionar un escáner usted debe considerar los siguientes parámetros:
Tecnología de escaneo Como ya se mencionó en el párrafo anterior existen dos tecnologías para crear una imagen en un escáner: los fotomultiplicadores ylos fotodetectores del tipo CCD. Los primeros están diseñados para aplicaciones especializadas en el área de las artes gráficas e imprenta y su costo y calidad de las imágenes es superior a la generada con un escáner de CCD. Por otro lado, los segundos son ideales para mantener registros gráficos de muestras botánicas, geológicas, arqueológicas y en general cualquier objeto en dos o tres dimensiones. Su costo es menor así como también la calidad de las imágenes que generan. Aun cuando todavía existe una diferencia entre la calidad del producto
generado por dichas tecnología de escaneo es cada vez más común encontrar escáneres de batea de alta calidad (y costo!) que compiten en calidad con los escáneres de rodillo.
Escáneres de rodillo Estos son escáneres que se utilizan cuando se requiere de alta resolución y excelente redención de colores (Ej. arte gráfico, grabados e industria de la imprenta). Entre las principales compañías están:
Heidelberg (www.heidelberg.com), Optronics (www.optronics.com), ICG (www.icg.ltd.uk), Fuji (www.fujigraphics.com) y Screen (www.screenusa.com). El precio de un escáner de tambor de alta calidad oscila entre US$20000 y US$100000. Dado lo especializado del segmento de mercado a que están dirigidos estos equipos, el tema no se tratará más en las presentes notas. A los interesados en el tema se les remite a los sitios web de las compañías que producen dichos equipos.
Este es el tipo de escáner más difundido y es utilizado tanto en aplicaciones domésticas y de oficina como en áreas especializadas tales como los Sistemas de Información Geográfica y la fotogrametría digital. Sus especificaciones técnicas, costo y calidad de las imágenes que producen es muy variado
y el usuario tiene una amplia gama de productos para escoger. Los escáneres de batea plana de alta
calidad tienen un rango dinámico y una resolución óptica muy similar a los escáneres de rodillo.
Limitaciones de los escáneres de batea plana Estos escáneres utilizan sensores tipo CCDs (Dispositivos de Acoplamiento por Carga) en lugar de los PMT (Tubo Foto Multiplicador) utilizados por los escáneres de rodillo. La mayoría de los sensores tipo CCD disponibles en la actualidad contienen de 6000 a 8000 elementos; sin embargo los nuevos chips producidos por Kodak, Sony, NEC y Toshiba contienen más de 10000 elementos. El número de elementos determina la resolución física del escáner. Por ejemplo, un escáner de tamaño carta con un chip de 6000 elementos y una batea de 11" tiene una resolución máxima de
aproximadamente 545dpi (6000/11"). Si el chip tuviera 8000 elementos la resolución se incrementaría
a 725dpi (8000/11"). Otra limitación de estos escáneres es la distorsión ocasionada por el sistema
óptica hacia los bordes del área de escaneo. Solamente la banda central en sentido vertical posee la resolución completa del escáner. Una forma de aumentar la resolución del escáner es reduciendo el ancho del área efectiva de escaneo; por ejemplo un sensor con 6000 elementos podría escanear un área de 4" a una resolución de 1500dpi y si el número de detectores se aumentara a 8000 la resolución se incrementaría a 2000dpi. Obviamente este escáner sería de poca utilidad para la mayaría de los usuarios.
Tecnologías XY y de acercamiento (Zoom Technology) Los escáneres actuales de alta definición y resolución utilizan las tecnologías XY y de acercamiento para reducir el área que el sensor CCD tiene que escanear pero sin reducir el área efectiva de escaneo del aparato. Un escáner con tecnología XY puede mover la cabeza del escáner en dos direcciones: hacia adelante y hacia atrás (dirección X) y hacia la izquierda y hacia la derecha
(Y). El producto de este escáner es una serie de bandas angostas, las cuales son ensambladas posteriormente utilizando el software que acompaña al aparato. Por ejemplo, Scitex EverSmart Pro ofrece 3175 dpi para documentos de hasta 12 “x17" y Eskofot EskoScan 1318 ofrece hasta 5,080 dpi para documentos de hasta 11" x
17.3".
La tecnología de acercamiento (Zoom Technology) consiste en focalizar los detectores del escáner en el área
que se desea escanear y no en totalidad del área efectiva del escáner. Una de las limitaciones de esta tecnología es que la resolución máxima de escáner está restringida a la band central del escáner. Esta tecnología es utilizada por AgfaScan T8000 y Heidelberg
Topaz; el primero ofrece una resolución óptica entre 666 y 8000dpi y el segundo ofrece una resolución óptica de hasta 5080 dpi y puede ser configurado para escaner en modo “punto por punto”. Los escáneres de manufactura reciente como el Fuji C-550 Lanovia y Screen Cézanne han combinado la tecnología XY con la de acercamiento para ofrecer una alta resolución para el área efectiva de escaneo. El primer escáner ofrece una resolución de 5000dpi para documentos con una dimensión máxima de 470 x 350 mm y el segundo una resolución máxima de 5.300 dpi para documentos de 329 x 530 mm (13.0" x 20.9").
Fuji C-550 Lanovia
Los avances tecnológicos y la reducción en precios le han permitido a los escáneres de batea capturar una buena parte del mercado especializado de los escáneres de rodillo. Dada la tecnología actual si usted tiene un original de excelente calidad y desea ampliarlo hasta un 400% no observará muchas diferencias entre el producto generado por un escáner de batea y otro de rodillo. Sin embargo para tareas extremadamente especializadas los escáneres de rodillo todavía son superiores a los de batea. Independientemente de la tecnología utilizada, el producto generado por un escáner dependerá de su calibración y de la experiencia del operador.
Todos los escáneres de batea plana muestran pequeñas inconsistencias en sus mecanismos de escaneo y por ende usted observará que algunas áreas de su imagen tienen una mejor calidad que otras. Usted debe evaluar tanto la calidad geométrica como la fidelidad de color de su escáner. Para el primer caso utilice una cuadrícula de alta resolución en material de poliester y escanéela a diferentes resoluciones (Ej. 200, 300, 600dpi) y luego determine el error en posición de la imagen escaneada. Para esto puede utilizar la extensión ImageWarp de ArcView GIS. Para evaluar la fidelidad en la reproducción de color o tonos de grises escanee una hoja blanca a una resolución entre 80 y 100dpi.
Luego utilizando Adobe Phoshop o Corel Photopaint ecualice la imagen para exagerar las diferencias en escaneo. Usted observará áreas oscuras (por ejemplo en los extremos) y cambios bruscos en tonalidad como se ilustra a continuación. Utilice su imagen para delimitar el área de alta calidad de reproducción de su escáner.
A: Indica el área útil de su escáner en cuanto a fidelidad de color
B: Área con fuerte cambio de contraste.
Observe que en las esquinas también se presentan áreas muy oscuras.
Resolución óptica en puntos por pulgada (dpi) Esta es una medida ideada por la industria manufacturera de impresoras láser para designar la calidad de impresión esperada de sus productos; sin embargo tiene poco significado físico. Inicialmente la industria de impresoras y escáneres de alta calidad utilizaban el término puntos por pulgada cuadrada (SPSI, por su denominación en inglés) ó líneas por pulgada (LPI, por su denominación en inglés) para referirse a la calidad de la imagen impresa o generada por el escáner. Las impresoras de alta resolución para la industria de la imprenta eran capaces de generar hasta 1.6millones de puntos por pulgada cuadrada a 133 líneas por pulgada o sea 1270dpi*1270dpi con 256 tonos de grises. Las compañías que manufacturaban impresoras láseres no podía competir con dichos valores ya que sus primeras máquinas solo eran capaces de generar 90.000 puntos por pulgada cuadrada a 53 líneas por pulgada o sea 300dpi*300dpi con 14 tonos de grises. En la actualidad tanto las impresoras como los escáneres utilizan los puntos por pulgada (dpi) para referirse a la resolución de sus productos. Si usted desea obtener el valor del aparato en puntos por pulgada cuadrada simplemente eleve al cuadrado el valor de los dpi. El número puntos por pulgada cuadrada es un mejor indicador de la calidad esperada de una imagen impresa ó escaneada.
A continuación se listan algunos valores comunes de dpi y sus respectivos valores de SPSI.
Resolución (SPSI)
Relación (dpi)*
Relación (SPSI)*
120*120dpi
720*720dì
*Valor con respecto a una resolución de 300dpi.
Por ejemplo, si comparamos una impresora/escáner de 300dpi con una de 1200dpi notamos que en términos de dpi la segunda es 4 veces mejor; sin embargo si la comparamos en términos de SPSI es 16 veces mejor.
Los puntos por pulgada (dpi) son una medida del número de pixeles detectados del documento durante el proceso de escaneo. Cuanto menor sea el área a escanear mayor deberá ser la resolución del escáner a utilizar. Por ejemplo, los escáneres diseñados para trabajar con película fotográfica de 35mm tienen un resolución de entre 2400dpì y 4000dpi. Esta alta resolución se requiere porque el área a escanear es muy pequeña (2.54mm*3.175mm) y de alta densidad. Un positivo de 35mm escaneado a 2400 dpi tiene la calidad suficiente para crear una imagen impresa de tamaño carta (8"*10").
Los escáneres de batea plana utilizados en el hogar o la oficina tienen en general una resolución entre 300dpi y 1200dpi y están diseñados para reproducir material con menos detalle pero de mayor tamaño (usualmente tamaño carta: 8.5"*11"). En estos escáneres la tasa de escaneo es expresada utilizando dos resoluciones; por ejemplo 600dpi por 1200dpi; sin embargo el segundo valor es obtenido mediante interpolación y por tanto la resolución óptica real del escáner es de 600dpi. Los escáneres de rodillo utilizados en la industria gráfica tienen una resolución de hasta 12000dpì (Ej. Screen SG-8060P Mark II e ICG 370).
ICG: 370HS/S Escáner Vertical
Densidad óptica (DO) y sensibilidad tonal del escáner Esta es una medida del grado de detalle que el escáner puede extraerse de áreas oscuras o de bajo contraste en el material original. Por ejemplo, en una transparencia la densidad puede ir desde el blanco hasta el negro. La densidad óptica se expresa en una escala logarítmica cuyo valor superior es 4. Los escáneres de bajo costo pueden tener una densidad óptica tan baja como 2.3 y por ende reproducir áreas oscuras o de poco contraste con muy baja calidad. Un buen escáner debe tener una
densidad óptica superior a 3. Por ejemplo, el escáner HP Photosmart S20 tiene una DO de 3.0 (US$440) y el Nikon LS-2000 una DO de 3.6 (US$1550); Polaroid Sprintscan 4000 tiene una DO de 3.4 (US$1725) y Minolta Dimage Scan Speed una DO de 3.6 (US$850). Los nuevos escáneres tienen un Dmax de hasta 4.2 (Ej. Screen Cézame Elite FT-S5500)
Sensibilidad tonal del escáner La sensibilidad tonal expresa el número de tonos que un escáner puede detectar por canal (escáner a colores) o por pixel (escáner en tonos de grises). Un escáner de 8-bit por canal o por pixel puede detectar 255 tonos de grises (0 negro a 255 blanco). Los escáneres profesionales ut ilizados en artes gráficas ofrecen hasta 16-bit por canal o pixel; lo que representa una gama de hasta 65536 tonos (2 16 ).
La densidad óptica de la película fotográfica oscila entre 0.0D (película transparente) a 4.0D (película negra). La densidad es medida en una escala logarítmica y por tanto un incremento de 1D equivale a un aumento de 10 veces en la densidad de la película. La densidad real de la película oscila entre 0.3D (neblina y densidad de la base de la película) y cerca de 3.7D; al primer valor se le conoce como D-Min al segundo como D-Max. Para fines prácticos el valor más importante es el segundo, ya que determina la sensibilidad de la película o del escáner. El rango dinámico es la diferencia entre el valor
máximo y mínimo que la película puede registrar; para la película comercial dicho valor teórico es de 3.4D (3.7-0.3); sin embargo en aplicaciones reales solo se utiliza una porción de dicho rango. Dada la alta sensibilidad de los escáneres actuales (tanto de batea plana como de rodillo) este parámetro no es crítico en cuanto a la capacidad del escáner para reproducir fotografías. Por ejemplo las compañías Heidelberg y Screen reportan un D-Max de 4.2 para sus modelos Tango (escáner de tambor) y Cézanne Elite FT-S5500 (escáner de batea plana), respectivamente. Al comparar el producto de un escáner de batea plana con uno de tambor para un mismo rango dinámico; el primero es en general de menor calidad. Los primeros escáneres no profesionales tenían un D-Max de aproximadamente 2.5 y los actuales tienen un valor de alrededor de 3.6. Un buen escáner debe tener tanto una buena resolución como un excelente rango dinámico.
Para una misma resolución el escáner con mayor rango dinámico será más caro.
Relación entre la densidad óptica de la película y la sensibilidad del escáner.
Esta es una medida del número de colores que el escáner registrará durante el proceso de escaneo. Los valores más frecuentes son: 24-bit, 30-bit, 36-bit y 40-bit. La mayoría de los escáneres comerciales actuales pueden capturar una imagen en 24-bit. Cuanto mayor sea la profundidad de color mayor será el tamaño del archivo generado. La tarjeta de video de su computadora también debe estar configurada para reproducir imágenes en 24-bit.
1-bit (2 1 ): imagen en blanco y negro: apropiado para planos o dibujos en blanco y negro.
4-bit (2 4 ): 16 colores: Imágenes con poco contraste; apropiada para mapas de 15 o menos categorías.
8-bit (2 8 ): 256 colores: Imágenes apropiadas para el WWW o para mapas.
14-bit (2 14 ): 16384 colores: Imágenes apropiadas para el WWW o para mapas.
15-bit (2 15 ):
32768 colores: Apropiadas para diversas aplicaciones; sin embargo no es posible
detectar cambios suaves en gradientes de color (Ej. color de la piel, atardecer).
16-bit (2 16 ): 65536 colores: Apropiadas para diversas aplicaciones; sin embargo no es posible detectar cambios suaves en gradientes de color (Ej. color de la piel, atardecer).
24-bit (2 24 ): 16777216 colores: A la paleta generada con 24-bit se le conoce como color natural o verdadero. Esta imagen está formada por la combinación de 256 tonos de rojo, 256 tonos de verde y 256 tonos de azul (256*256*256). Esto implica que una foto escaneada a 24-bit solo capturará 256 tonos de grises de un negativo en blanco y negro. Para material con gran amplitud de contraste quizás este valor no sea suficiente; sin embargo usted debe recordar que las impresoras no especializadas solo imprimen hasta una profundidad de color de 24-bit y por tanto no tiene sentido crear imágenes con una mayor profundidad de color sino cuenta con una impresora especializada (asumiendo que usted desea imprimirla).
32-bit (2 32 ): 4.39 billones de colores: Esta imagen está formada por la combinación de 16384 tonos de rojo, 16384 tonos de verde y 16384 tonos de azul (16384 *16384 * 16384 ). Esto implica que una foto escaneada a 32-bit capturará 16384 tonos de grises de un negativo en blanco y negro. Esta amplitud de contraste es suficiente para casi cualquier material que se desee escanear.
Se recomienda que usted considere convertir su imagen a 8bits (256 colores) si no existiera una aparente pérdida de detalle. Esto le ahorrará entre 40 y 80% en el tamaño de su archivo.
4 bits:16 colores.
24 bits: 1.6 millones de colores.
Si usted desea utilizar sus imágenes en el WWW recuerde que la mayoría de los monitores visualizan las imágenes a 800*600 ó 1024*768 pixeles y por tanto la imagen debe tener una resolución de 72dpi. Cualquier escáner comercial que acepte diapositivas o película fotográfica puede crear imágenes para una página WWW. Para evitar la pérdida de detalle cuando se escanean fotos impresas usted debe escanearlas a una resolución de al menos 250dpi. Si usted desea imprimir la foto en tamaño 8"*10" usted requiere una imagen de al menos 1920*2400 pixeles. La calidad de esta impresión es similar a la que se obtendría en un laboratorio fotográfico. Cuando trabaje con negativos o positivos en 35mm usted debe escanear el material al menos a 2000dpi si desea generar una impresión en papel de 8"*10" (2000dpi*1"*1.25"= 2000*2500 pixeles).
Tipo de material a escanear
Los escáneres de batea plana están diseñados para escanear tanto material transparente (Ej. negativos, positivos) como opaco (mapas, fotos, documentos impresos). Los primeros se dividen a su vez en aquellos que escanean el documento desde un vidrio (soporte) y los que lo hacen directamente del material. Los segundos producen imágenes de mejor calidad pero sin embargo son también más caros.
Clasificación general de los escáneres A continuación se listan los escáneres agrupados por costo.
Aplicaciones básicas hogareñas y de oficina El costo de un escáner para el hogar o la oficina puede oscilar entre US$100 y $200. Estos aparatos están diseñados para escanear documentos opacos (ej. Fotos, mapas, documentos impresos) de tamaño carta (8.5"*11"). Su resolución es de 400 a 600 dpi y su profundidad de color alcanza va de 8 a 10 bits por canal de color. Los archivos generados por estos escáneres se pueden utilizar en el www, en aplicaciones de OCR (Optical Character Recognition) y en general para crear archivos gráficos de cualquier objeto o documento. Algunos de estos escáneres pueden presentar problemas de registro de hasta dos pixeles entre canales (Rojo, verde, azul) cuando se escanea utilizando la resolución máxima indicada en las especificaciones del aparato.
Aplicaciones semi profesionales El costo de un escáner semi profesional oscila entre US$300 y $1000. Estos aparatos están diseñados para escanear tanto documentos opacos (ej. Fotos, mapas, documentos impresos) como transparencias y negativos en tamaños variados; desde película de 35mm hasta documentos tamaño tabloide (11"*17"). Su resolución va de 600 a 800 dpi y su profundidad de color alcanza de 10 a 12 bits por canal de color. Con frecuencia también se incluye con el aparato software de mejor calidad (Ej. Adobe Photoshop). Los archivos generados por estos escáneres se pueden utilizar en el www, en aplicaciones de OCR (Optical Character Recognition) y en general para crear archivos gráficos de cualquier objeto o documento.
Aplicaciones profesionales Estos escáneres están diseñados para aplicaciones en el área de las artes gráficas y por tanto incluyen dispositivos para escanear transparencias y negativos. El software que acompaña al escáner es también especializado; la resolución del aparato puede alcanzar hasta los 12000dpi y su rango de densidad óptica un valor de 3.9D. El costo es muy variable y puede oscilar entre unos miles de dólares hasta cien mil dólares. Por ejemplo, el precio de un escáner de rodillo tamaño carta (8.5"*11") puede oscilar entre US$30000 y US35000 y el de un escáner de batea de alta resolución alrededor de US$4000. En este grupo de escáneres se
(LS-2000)
pueden adquirir aparatos utilizados para escanear película de 35mm como el Nikon Super Coolscan 2000 (LS-2000) (US$1600).
A modo de ejemplo, se cita a continuación el costo de escaneo en alta resolución de la empresa
PC Bureau de los Estados Unidos:
Sin Corrección de color
A modo de comparación se muestra el precio de impresión en una impresora electrostática y otra
de inyección de tinta para la misma compañía:
Inyector de tinta Encad NovaJet
Backlit o Canvas
Si usted desea laminar su impresión el costo en USA sería:
Costo de laminado por lado
3mm Gloss/Matte
5 mm Gloss/Matte
10mm Gloss/Matte
Escáneres para aplicaciones en SIG, CAD e ingeniería (formato ancho) Estos escáneres están diseñados para trabajar con documentos de tamaño A3 (11.7" x 16.5"), B (11*17"), Super B (13" x 19"), C (17*22"), D (24*36" ) y E (34"*36" ); y se pueden adquirir en blanco y negro, tonos de grises y a colores. Su costo es variable dependiendo de las especificaciones técnicas del aparato. Por ejemplo el modelo ScanMaker 6400 XL DP de Microteck cuesta US$1000 y puede escanear documentos de hasta 12"*17" a una resolución de 400*800dpi en tanto que el ArtixScan 6000XY de la misma compañía cuesta US$13.000 (resolución 2000*6000dpi;12"*17", 3.7Dmax). A continuación se trata con más detalle el tema relacionado con los escáneres utilizados en aplicaciones fotogramétricas.
Escáner fotogramétrico Los escáneres fotogramétricos son diseñados y construidos de tal forma que el usuario(a) logre una precisión de ±0.001 a 0.002 mm al escanear una foto de tamaño estándar de 23*23cm, manteniendo la calidad visual (contraste) de la imagen original. Al seleccionar un escáner fotogramétrico usted debe considerar (Köölbl, 1996;1999; Köölbl y Bach,1993):
Calidad geométrica de la imagen que produce Tanto en el proceso de aero triangulación como de restitución analítica de fotografías aéreas es posible lograr una precisión de +/- 1 a 2 µm; y por tanto se espera que el escáner fotogramétrico también puede generar imágenes con dicha precisión. El cuadro 1 presenta el error geométrico medio para varios modelos y escáneres reportados por Baltsavias y Kaeser (1999).
Tabla 1: Error geométrico medio para varios modelos y escáneres. Fuente: Baltsavias
y Kaeser,
Escáner modelo / escáner
RMS x ( m)
RMS y ( m)
Max. absoluto x
Max. absoluto y
DSW200 / 1
DSW200 / 2
DSW300 / 1
DSW300 / 2
SCAI / 1
SCAI / 2
OrthoVision / 1
OrthoVision / 2
/1 En los primeros 6 escaneos el RMS en la dirección (y) fue superior (entre 3.2 y 4.3 m) así como también el error absoluto total. Una segunda calibración del escáner generó mejores resultados.
Resolución de la imagen La resolución de la foto aérea está determinado por la calidad de la película y de la cámara utilizada. Cuanto más fino sea el grano de la película mayor será la resolución de la foto aérea; dada la tecnología actual es posible obtener resoluciones de 50 a 100 líneas por milímetro. Para satisfacer las condiciones de trabajo actuales el escáner debe tener una resolución de 3 a 7 micrones para fotos en blanco y negro y 15 a 20 micrones para fotos a color. Una resolución menor es recomendable para película de alta resolución.
Fidelidad en la reproducción de colores Las fotos a color se utilizan cada vez con más frecuencia y por tanto el escáner debe tener la capacidad de escanear fotos a colores. Sin embargo este aspecto no es tan crítico como en el área de diseño y producción gráfica.
Rango dinámico El rango dinámico del escáner debe corresponder al contraste observado en fotos en blanco y negro (0.1 a 2.0D) y en colores (0.2 a 3.5D). La figura 2 muestra la relación entre resolución (tamaño de pixel) y la función de transferencia de cuatro escáneres fotografmétricos. La función de transferencia indica la reducción en contraste de una onda sinusoidal a diferentes frecuencias. Los resultados no muestran que el tamaño el pixel sea determinante en el valor de la función de transferencia del escáner; la cual a su vez determina el nivel de contaste observado en el material escaneado. Los escáneres E y F fueron los que mostraron los mejores resultados (Köölbl, 1996).
Fig. 2: Frecuencia (l/mm) versus contraste para 4 escáneres fotogramétricos. Fuente: Köölbl,
Nivel de ruido El nivel de ruido en la película fotográfica está determinado en gran medida por su grano. Dado
el material fotográfico existente en la actualidad es posible lograr un ruido en la imagen de 0.02D (Ej.
Película Kodak Panatomic-X) y por lo tanto el nivel de ruido en el escáner no debe exceder +/- 0.03
D para un tamaño de pixel de 10 micrones. El grano o ruido en una imagen escaneada incrementa en
forma inversamente proporcional al tamaño del pixel. Esto implica que imágenes con pixeles pequeños tendrán más ruido que imágenes con pixeles grandes. Al escanear la imagen a menor resolución se homogeneiza el valor de cada pixel a una tasa proporcional al cuadrado del número de pixeles. Sin embargo el ruido de la imagen no aumenta en forma proporcional al aumentar en el grano de la película (Köölbl y Bach,1993).
Dificultad/facilidad de operación Es importante seleccionar un instrumento que sea fácil de utilizar, con capacidad de expansión y cuyo mantenimiento no sea excesivamente costoso.
Alta velocidad de escaneo y compresión de datos Las fotos escaneadas a alta resolución y en millones de colores (24 o 32bits) generan archivos de gran volumen y por ende el software que acompaña al escáner debe tener la capacidad de utilizar técnicas de compresión de datos.
Los escáneres son instrumentos extremadamente sensibles y complejos y por lo tanto existe una amplia gama de fuente de errores entre los cuales tenemos: equipo, software, partes mecánicas, partículas en ambiente de trabajo, vibraciones, calibración del aparato y desde luego error humano. Una exactitud geométrica de 2 m es suficiente ya que esto equivale en la mayoría de los casos a menos que 0.25 de pixel, y que a su vez es inferior a la exactitud lograda en triangulación aérea y creación de modelos digitales del terreno y de orto fotos. Con los escáneres actuales pueden presentarse errores locales de hasta 7-8 m y por lo tanto el usuario debe estar consciente de los mismos. La exactitud radiométrica es de 1 a 2 valores de grises en el mejor de los casos y el rango dinámico es todavía bajo (1.5-2.2D) (Baltsavias y Kaeser, 1999). En general, estos son escáneres diseñados para trabajos especializados en el área de la fotogrametría digital y su costo puede alcanzar hasta los US$100.000. A continuación se describen, a modo de ejemplo, las especificaciones técnicas de dos escáneres de alta fotogramétricos.
Estación de trabajo fotogramétrica digital DSW500 Requerimientos de equipo:
Plataformas Unix ® o Windows NT®
Estación de trabajo Dell Precision 410,420, 610 o 620 ó Estación de trabajo Profesional Compaq
Procesador doble PII, PIII 400 MHz o superior
Tarjeta gráfica AGP de 24-bit
Tarjeta de Red 10/100 MB CD ROM (preferiblemente SCSI) Discos SCSI (son más rápidos que los EIDE) Monitor de 19" o superior (Se recomienda tecnología Trinitron) Se recomienda un lector de cinta de 8mm o tipo DLT (Cinta Digital lineal) para respaldos y transferencia de datos. Se recomienda un quemador (CDRW) para la transferencia de datos (preferiblemente SCSI). El disco duro debe ser suficientemente grande para permitir el escaneo de rollos de película. El bus de PCI debe estar dedicado exclusivamente a la tarjeta de la camara del DSW500.
Escáner DSW500 con estación de trabajo. LH System.
Escáner DSW200 de la compañía LH Systems Este escáner tiene un error (RCEMC) inferior a 2 micrones en X y Y y el Sistema opera bajo Windows NT y Solaris. La configuración de la estación de trabajo en NT es la siguiente:
Estación de trabajo Dell 410 con procesador dual Pentium III de 500 Mhz 512 MB memoria RAM y disco duro de 18 GB
100 Base T, tarjeta gráfica de 24 bits, monitor de 21 pulgadas NT 4.0 y software de LH Systems: SCAN, versión 4.2.
Foto a color de 9.5 X 9.5 pulgadas es escaneada en 10 minutos a una resolución de 12.5 micrones. Foto en blanco y negro de 9.5 X 9.5 pulgadas es escaneada en 5 minutos a una resolución de 12.5 micrones. Precio: $65,000 (Equipo usado). Anuncio publicada el 3 de noviembre del 2000.
Este escáner tiene una pobre calidad geométrica. La raíz cuadrada del error medio cuadrático (RCEMC) para el escaneo de las bandas rojo, verde y azul fue de 1.7 a 3.7 m en el eje X y 2.3 a 5.5 m en el eje Y. El error promedio absoluto máximo fue de 6.7 a 10 m en la dirección X y 8.2 a 20.7 m en Y. Las principales fuentes de error están asociadas a vibraciones, exactitud mecánica del escáner y la calibración del escáner. Los errores son siempre mayores en Y que en X e incrementan a medida que se pasa del azul al verde y al rojo. El error entre colores puede alcanzar hasta 6 m (Baltsavias, E y Kaeser, 1999).
A continuación se describen los formatos de archivos que se utilizan con mayor frecuencia al
escanear imágenes. La imagen utilizada como ejemplo corresponde a una foto a color escaneada a 200dpi y cuyo tamaño es 1131pixeles (ancho) por 761pixeles (alto). En todos los casos la imagen se exportó con una profundidad de color de 8 bits (256 colores).
JPEG El formato JPEG (Join Photographic Experts Group) es un mapa de bits propuesto por un consorcio formado por compañías que manufacturan equipo, productores de software y académicos, entre otros. El formato está diseñado para almacenar imágenes a colores con una profundidad de 4 (16 colores), 8, 15, 16, 24 y 32 bits (16,7 millones x 256 colores); o sea desde 16 hasta 4.3 billones de colores. El formato JPEG utiliza un método de compresión que elimina parte de la información considera redundante y no útil para el usuario y por tanto no toda la información presente en la imagen original y escaneada será retenida en el archivo final. El usuario controla la calidad de la imagen final mediante la selección de la compresión deseada. Para mantener una alta calidad se requiere de un archivo mayor.
El formato JPEG puede lograr tasas de compresión de 20 o 40 a 1 sin una aparente pérdida en la
calidad de la imagen. En contraposición un archivo TIFF comprimido solo puede lograr tasas de compresión de 2 o 3 a 1. El formato JPEG requiere de un algoritmo para comprimir/crear el archivo y de otro para leerlo y visualizarlo. Las impresoras con PostScript Nivel 2 pueden descomprimir este formato de archivo en tiempo real y por lo tanto es posible utilizar archivos JPEG de gran resolución en documentos sin que el archivo sea excesivamente grande. Las imágenes JPEG necesitan de algún tiempo de descompresión para visualizarse en pantalla, pero pueden mostrarse progresivamente. Si usted desea utilizar el formato JPEG como archivo gráfico puede crear varias copias del archivo con diferentes grados de compresión (Ej. 100% 75%, 50% y 25%).
Compresión del 100%. 8Kb.
Compresión del 75%. 65Kb.
Compresión del 50%. 108Kb.
Compresión del 25%. 169Kb.
Compresión del 0%. 775Kb.
Formato TIFF (Tag Image File Format) Este es un formato creado por Aldus y Microsoft que puede almacenar imágenes en blanco y negro (1 bit), tonos de grises (4, 8, 16, 24, o 32bits), seudocolor (4, 8 o 16 bits) y color verdadero (24bits). La especificación 5.0 del archivo puede almacenar datos comprimidos utilizando los siguientes métodos de compresión: LZW, Packbits y CCITT IV y V; la versión 6.0 acepta compresión utilizando JPEG/M-JPEG. Este es un formato utilizado con mucha frecuencia en el mundo del diseño gráfico y funciona como una interface para muchos escáneres y paquetes de diseño gráfico. Los archivos TIFF puede almacenar información de modos de color RGB (multi banda con 8 bits por banda), CMYK(Ciana, Magenta, Amarillo y Negro) y LAB pero no duotonos. Una imagen en el modo de color duotono es una imagen en tonos de grises que se ha mejorado con entre uno y cuatro colores adicionales. También puede aceptar imágenes ArcView es compatible con los siguientes métodos de compresión:
CCITT Grupo 4 (Esquema 4 de compresión para imágenes TIFF en blanco y negro).
CCITT Grupo 3, Codificación 1-D (Esquema 2 de compresión para imágenes TIFF de bits compactados en blanco y negro).
Formato TIFF/LZW Estas son imágenes TIFF comprimidas utilizando el método LZW (Lempel-Ziv y Welch).
TIFF sin compresión, 843kb.
16 colores. Formato TIFF. 422kb.
TIFF comprimida LZW, 757kb
16 colores. Formato TIFF LZW. 283kb.
Archivos BMP Los archivos BMP almacenan información utilizando 1 bit (2 1 = blanco y negro), 4bits (2 4 = 64 colores), 8bits (2 8 = 256 colores) y 24bits (2 24 = 16.7 millones de colores) por pixel. ArcView asume que los archivos tienen una terminación *.bmp. Los archivos BMP comprimidos no son compatibles con ArcView; tampoco son compatibles las imágenes BMP de OS/2.
Formato BMP sin compresión. 843Kb.
Foto BMP, compresión RLE. 851Kb.
ECW_Compressor_20.exe www.ermapper.com Compresor de archivos de la compañía ERMAPPER. Usted puede comprimir archivos de hasta 500MB. Estos archivos se pueden visualizar con el programa ERviewer o directamente desde Arcview GIS utilizando la extensión Averm21.
SidPhoto.exe www.lizardtech.com El programa MrSID Photo Edition 1.1 de la companía Lizard Tech, INC le permite comprimir archivos raster utilizando una técnica de compresión de multi resolución lo que produce imágenes de menor tamaño pero manteniendo el detalle y la calidad del material original. Este es un formato de compresión propietario de la compañía LizardTech (www.lizardtech.com), el cual puede lograr tasas de compresión de 20-50 a 1. Por ejemplo, una imagen de 500MB puede comprimirse a 25MB (relación 50:1). Una imagen en multi resolución es un archivo que puede recrear la imagen en diferentes resoluciones. Por ejemplo, si usted desea visualizar la imagen en un monitor lo debe hacer a una resolución de 72dpi; sin embargo si desea imprimirla puede utilizar la misma imagen pero a una resolución de 300dpi o 600dpi. El programa convierte archivos raster tanto en color verdadero (RGB) como en tonos de grises con un formato BMP (*.bmp), JPEG (*.jpg) y TIFF (*.tif) al formato utilizado por MrSID. El tamaño de la imagen está restringido a 2100*1600 pixeles. Usted puede visualizar archivos en formato MrSID siempre y cuando active la extensión MrSID Image Support.
PICT Este es un formato de archivo gráfico creado por Apple basado en Quickdraw que puede contener tanto datos en formato raster como vectorial. Los datos vectoriales no dependen de la resolución del archivo ya que están formados por una serie de coordenadas X,Y y por información sobre el grosor y color de los elementos gráficos. Por ejemplo, una línea está definida por dos pares de coordenadas X,Y (una inicial y otra final) y por un valor que define su color y grosor. El archivo PICT puede comprimirse utilizando la extensión Quicktime/Quickpress de Apple; esta extensión le permite a un
archivo PICT almacenarse como un archivo JPEG y ser visualizado por cualquier programa sin tener que convertirlo primero a su formato original.
GIF (Graphics Interchange Format) Este formato de archivo fue creado por CompuServe que utiliza la compresión LZW y por lo tanto genera archivos relativamente pequeños y de buena calidad. El archivo está limitado a 256 colores/tonos de grises (8 bits); es muy utiliza para publicar imágenes en Internet. El formato ofrece varias opciones gráficas avanzadas tales como fondos transparentes, imágenes entrelazadas y animación.
Formato GIF. 662Kb.
TGA Este formato de archivo fue creado por TrueVision, Inc y fue el primero con capacidad de almacenar imágenes en color verdadero (24 bits) en el mundo de las PCs. El archivo puede almacenar imágenes en 1bit, 8 bits, 24 bits y 32 bits. Genera archivos no comprimidos.
PhotoCD El formato PCD fue creado por la compañía Eastman Kodak con el objeto de crear archivos fotográficos utilizando CDs; aun que los archivos pueden almacenarse en cualquier medio compatible con la computadora. Los archivos son creados utilizando un espacio de color YCC; la mayoría del software disponible puede leer dichos archivos en tres profundidades de color: 8, 15 y 24 bit. El formato JPEG y TIFF puede tener una diferente resolución en sentido vertical y horizontal; en tanto que el formato creado por Kodak tiene una única resolución. Sin embargo esto es compensado por archivos en múltiples resoluciones. Para cada archivo puede existir uno en alta resolución (2048 x3072 pixeles), otro a 2X (0.5 de la resolución original), otro a 4X (0.25 de la resolución original) y otro a 16X (1/16 de la resolución original), conocido también como archivo de previsualización (thumnail). Sin embargo no siempre existen todas las resoluciones en el archivo. Este formato de archivo no utiliza ninguna forma de compresión y por tanto los archivos pueden ser muy grandes. Para crear un archivo en formato PhotoCD se debe recurrir a la compañía Kodak o a una compañía autorizada por Kodak para crear archivos en formato PhotoCD (costo de $1 a $3 por imagen, incluye costo de revelado y CD). El formato puede ser leído por programas tales como Photo Shop,
PageMaker y Photo-Paint de Corel, entre otros. El formato PCD es propietario de Kodak y por tanto esto limita su uso como archivo gráfico.
Dados los diferentes formatos existentes ¿Cómo saber qué formato debe elegirse? Al seleccionar un formato, considere los siguientes criterios.
Tipo de imagen que desea crear Tamaño del archivo Calidad de la imagen que desea obtener Tiempo de visualización (especialmente si utilizará la imagen en Internet)
Generalmente, el formato GIF se considera como el más apropiado para dibujos lineales y gráficos con pocos colores o bordes perfilados (recuerde que solo puede tener 256 colores). Por otro lado el formato JPEG es la mejor opción para guardar imágenes con amplios rangos de tonalidad (Ej. fotografías a color). Para seleccionar el formato a utilizar respóndase la pregunta, "¿Qué formato proporciona la mejor calidad de imagen con el menor tamaño de archivo y además puede visualizarse en el menor tiempo posible?
Elementos a considerar en la selección de un escáner Si usted desea adquirir un escáner debe considerar los siguientes criterios:
Tipo de material que se desea escanear: Ej. mapas, fotos impresas, diapositivas, negativos. Tamaño del documento a escanear: Ej. página, legal, 35mm, 24 pulgadas, 36 pulgadas, etc. Uso que se dará a las imágenes escaneadas: web, email, documentos impresiones, aplicaciones en SIG, cartografía digital y fotogrametría digital. Exigencias del producto final; especialmente en cuanto a contraste y exactitud geométrica. Tipo de escáner deseado: batea plana ó de rodillo. Presupuesto disponible para adquirir el escáner. Volumen de trabajo.
A continuación y a modo de ejemplo se presenta la descripción de algunos escáneres de formato pequeño, mediano y grande. Si usted tiene interés en consultar precios actualizados visite www.Buy.Com.
Epson Perfection 1640SU PHOTO Scanner - B126111 US $299 1600dpi* 3200dpi 42-bit Color Soporte para transparencias 4"*5" Tonos de grises/color; 14bits por pixel/43 bits color Densidad óptica: 3.2 máxima Tamaño carta: 216mm*297mm
Epson Perfection 1240U PHOTO Scanner - B124081
1200dpi*2400dpi
Soporte para transparencias 4"*5" Tonos de grises/color: 14-bit por pixel/42bits color Densidad óptica: 3.0 máxima Fuente de luz: White cold cathode fluorescent lamp
UMAX PowerLook 3000 Scanner Dual lens scanning Lente 1: 1,220 x 3,048 dpi optical resolution (8.5" x 11.7" area) Lente 2: 3,048 x 3,048 dpi optical resolution (3.5" x 11.7" area). Incluye opción para transparencias. Scan reflective, positive film, and negative film 3.6D Max Density, 42 bit color depth (billions of colors) Tarjeta SCSI para Mac G3 or interfase Windows Precio: $6,999 incluye. Pro Design CMYK software Precio: $7,299 incluye. Photo/Prepress PowerColor software
UMAX PowerLook 2100XL Large Format A3-size Scanner
Scan area of 12" x 17" Scan reflective prints, X-Ray film, Satillite photos, newspapers, thirty-two 35mm slides/negatives, nine 4x5 transparencies at once. Optical resolution 800 x 1,600 dpi at 12" x 17" 3.4 Dmax and 42-bit output with Bit Enhancement Technology Precio: $1,599 con MagicScan software yTransp Adaptor
Screen Cézanne Elite FT-S5500 Sensores ópticos: 3 lineas de CCD con 8.000 elementos
/línea Documentos: Color, B&N, tonos de grises Transparencias: Positivos y negativos a Color, B&N, tonos
Tamaño efectivo del original: 329 x 530 mm (13.0" x
20.9")
Resolución óptica (tonos continuos): 589 - 5.300 dpi. Tecnología XY y Zoom. Gráficos en B&N: 600, 1.200, 2.000 dpi Resolución del producto (tonos continuos): 20 - 2.000 dpi ; Gráficos en B&N: 360 - 4.000 dpi Densidad Máxima: 4.2 D Profundidad de color: 32-bits CMYK, 48-bits RGB, 8-bits tonos de grises Convertidor análogo digital ( A/D) de 14-bits ADC Formato de archivos de salida: TIFF, EPS, DCS, SCITEX CT, JPEG, YCC (para Foto Cds de Kodak)
Screen SG-8060P MarkII Dainippon (Escáner de tambor) Tamaño máximo de insumo 600 x 538 mm (23.6" x 21.2"), resolución hasta 12.000 dpi y una capacidad de ampliación de 10 a 3000%. Puede adquirir un accesorio adicional denominado “deMoiré” el cual reduce el efecto de Moiré antes de crear la imagen.
Heidelberg Quickstep Sistema de escaneo: CCD, 3 líneas de 10.500 pixeles.
Escanea originales opacos y transparentes en color y B&N; positivos y negativos. Tamaño de documentos: 12" x 17" para material opaco; 12"
x 15.75" para transparencias a 800 x 2400dpi (Modo de
resolución estándar). 8.27" x 17" para material opaco, 8.27" x 15.75" para transparencias a 1200 x 2400dpi ( Modo de alta resolución). 4.13" x 17" para material opaco, 4.13" x 15.75" para transparencias a 2400 x 2400dpi (Modo de super alta resolución) Profundidad de color: 42 bits (14 bits por pixel y color) Densidad Máxima: 3.7 D; Rango de densidad: 3.4 D
ColorScanner III Profundidad de color: 36-bits Área efectiva de escaneo: documento de 40 pulgadas de ancho (1016mm). Tipo de material: opaco y transparente Foto Detectores: Tres refractores alineados formando un arreglo de 3*5000 CCD. Modos de escaneo: 24 bits color, 8 bits y 4 bits con paleta de colores, 8 bits en tonos de grises, blanco y negro. Exactitud: ±1 pixel en cualquier dirección hasta hojas tamaño E o AO; tamaño de la imagen ±1% con respecto al tamaño del material escaneado. Formatos de salida: TIF, GIF, RLC, BMP, PCX, TARGA, JPG
Molelos de Color Scanner III
40" scan width, 600 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ Scan speed 0.4 ips @ 400 dpi
40" scan width, 800 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ Scan speed 0.8 ips @ 400 dpi
40" scan width, 1600 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ and ACL™™ Scan speed 0.8 ips @ 400 dpi
40" scan width, 600 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ Media thickness to 12.7mm Scan speed 0.4 ips @ 400 dpi
(raised lid)
40" scan width, 800 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ Media thickness to 12.7mm Scan speed 0.8 ips @ 400 dpi
40" scan width, 1600 dpi (400 optical), 36-bit color with optimized 24-bit output with AAT™™ and ACL™™ Media thickness to 12.7mm Scan speed 0.8 ips @ 400 dpi
AAT™™
2D Adaptive Area Thresholding
ACL™™
Advanced Copy Logic
Tamaño máximo del documento: 42
pulgadas (1067mm) y Tamaño máximo de escaneo: 38 pulgadas (96.5 mm). Tipo de material: opaco y transparente. Modos de escaneo: 8 bits en tonos de grises, blanco y negro. Foto Detectores: 8 refractores alineados. Resolución óptica: 400dpi, 800dpi y 1600dpi Exactitud: ±1 pixel en cualquier dirección hasta documentos
de tamaño E; tamaño de la imagen 1% con respecto a la dimensión del material escaneado. Velocidad de escaneo: 6 pulgadas/seg. a 200dpi y 3 pulgadas/seg. a 400dpi Formatos de salida: TIF, GIF, RLC, BMP, PCX, TARGA, JPG
manufacturados bajo dos series: “Evolution” y “Eagle” (www.scanners.com).
Serie Evolution Estos modelos fueron diseñados para escanear documentos en blanco y negro. Sus aplicaciones se encuentran en el campo de los CADs, Ingeniería y SIG. Puede escanear documentos de hasta 38 pulgadas (96.5mm) a una velocidad de 6.5 pulgadas por segundo. Su resolución máxima es de 800dpi.
Serie Eagle Estos escáneres tienen mejor exactitud geométrica que la serie “Evolution”; su resolución puede alcanzar hasta 2540dpi y el tamaño de los documentos va desde 36 (914.4mm) hasta 62 pulgadas (1574.8mm). Los escáneres de la misma serie pero a colores pueden escanear documentos entre 36 (914.4mm) y 52 pulgadas con una resolución variable de hasta 1600dpi
(1320.8mm).
Serie Evolution: Especificaciones técnicas
Scanning Rates @ 200 dpi A0 or E size
1-800 dpi
1-400 dpi
6.5"/sec
A0 - A5, (E - A): 38", 96.5 cm x unlimited (by scanner)
+/- 0.040", 5.1mm over 38", 96.5cm
0.1", 2.5mm
Opaque or transparent, paper, photographic paper, mylar
Straight line image sensor arrray
Illumination & optics Reflective scanning utilising cold cathode fluorescent
256 greyscale Black & white 1-bit error diffused monochrome
122 cm x 43 cm x 19 cm 48" x 17" x 7.34"
38.5Kg, 85lbs
15 - 32° C, 59 - 90° F
100 - 250 VAC autosensing, 47 - 63 Hz, 250 VA
Evolution scanners include:
The SCANSMITH Productivity Suite: SCAN, EASY SCAN, SCAN PLOT and TWAIN Micro SCSI cable SCSI terminator User documentation.
Las fotos aéreas son tomadas con cámaras fotogramétricas y película especialmente diseñada para tal fin. La altura de vuelo es variable pues depende de los objetivos de la misión y de la escala deseada; sin embargo en general pueden oscilar entre 300m (1000 pies) y más de 12500m (41000 pies). Si se utilizara una cámara con una longitud focal de 15.4cm (154mm), la escala de
la foto para dichas alturas sería 1:2000 (gran
escala) y 1:81000 (escala pequeña), respectivamente. Las escalas más comunes en Costa Rica son 1:60000; 1:40.000; 1:20000; 1:10000 y 1:5000. En aplicaciones fotogramétricas las fotos son escaneadas desde el negativo o desde un positivo a una resolución de 10 m (2500dpi). Para aplicaciones menos exigentes se puede utilizar una resolución superior a 100 m (250dpi). En casos de fotos en blanco y negro se deben escanear utilizando tonos de grises; en este caso cada pixel toma un valor entre 0 (negro) y 255 (blanco). En el caso de fotos a color se puede utilizar una paleta de 256 colores (8 bits).
de fotos escaneadas con un escáner HP 5P.
Segmento de foto en blanco y negro escaneada a una resolución de 200dpi Cada cuadrado representa un pixel.
Segmento de foto aérea escaneada a 200dpi. Hacia el centro de la foto puede observarse el estadio de Balompié, Heredia.1989. Escala original de la foto 1:20.000.
Muestra de foto a color escala 1:40.000 escaneada a 350dpi y luego convertida a una imagen en tonos de grises. Hacia el centro de la imagen se observa el estadio de balompié de Heredia. 1997.
La figura 3 muestra la relación entre la resolución de escaneo (expresado como puntos por
pulgada-dpi) y el tamaño del pixel en micrones en la imagen escaneada.
3 y 4 muestran la relación entre el tamaño del pixel en micrones y la resolución óptica de escaneo. El cuadro 2 muestra la relación entre tamaño del pixel en micrones y tamaño del pixel en el terreno para cuatro escalas de fotos o mapas.
El cuadro 1 y las figuras
y = 25006x -0.9985
Fig. 3: Relación entre resolución de escaneo (dpi) y tamaño del pixel en micrones.
Cuadro 1: Relación entre tamaño del pixel en micrones y la resolución óptica de escaneo.
Tamaño del pixel (micrones)
Resolución (pixeles por pulgada)
Micrones = 25535 (dpi) -1.0028
Fig. 4: Tamaño del pixel en micrones versus resolución de escaneo en puntos por pulgada (dpi).
Cuadro 2: Relación entre tamaño del pixel en micrones y tamaño del pixel en el campo para fotos/mapas a escala 1:10.000, 1:20.000, 1:50.000, 1:200.000, 1:500.000 y 1:1 000.000.
Pixel en
Tamaño del pixel en el terreno (m) para diferentes escalas
P(um)= 100* P(m)
P(um)= 50* P(m)
P(um) = 20* P(m)
Fig. 5: Relación entre tamaño del pixel (micones) y su dimensión equivalente en el terreno (m) para escalas 1:10.000, 1:20.000 y
Fig. 6: Relación entre resolución de escaneo y tamaño del pixel en el terreno (m).
Los gráficos y tablas anteriores indican que si se escanea una foto escala de 1:10.000 a una resolución de entre 400dpi (64 m) y 1000dpi (25 m) es posible obtener pixeles con una dimensión en el terreno de 0.64m a 0.25m, respectivamente; si la escala fuese 1:20.000 los valores sería 1.28m y 0.5m, respectivamente. El tamaño del archivo depende de la resolución de escaneo, de las dimensiones del área a escanear y de la profundidad de color utilizada. La siguiente fórmula muestra la relación entre dichas variables:
Tamaño de archivo (Kb)= [(Resolución ) 2 * Ancho*Largo * profundidad de color]/8192
resolución: expresada en puntos por pulgada (dpi)
ancho y largo: expresado en pulgadas
profundidad de color: expresado en bits
A continuación se muestra el tamaño del archivo a crear como una función del tamaño del documento y la resolución de escaneo.
Cuadro 3: Tamaño de archivo (Kb) para diferentes resoluciones y tamaños de documentos a escanear. Profundidad de color 1bit (imagen en blanco y negro).
Resolución de escaneo (dpi)
Área a escanear
8.5” x 11” (carta A4)
17” x 11” (Tabloide A3, B)
36” x 44” (E, A0)
Para un documento tamaño carta la relación entre tamaño del archivo en mega octetos y la resolución de escaneo expresada en puntos por pulgada (dpi) es la siguiente (ver fig. 7):
Tamaño de archivo (MB) = 1E-05* (Resolución) 2
Tamaño de archivo (MB) = 9E-05 * (Resolución) 2
Tamaño de archivo (MB) = 0.0003 * (Resolución) 2 16.7 millones de colores (24bit)
blanco y negro (1bit)
256 colores o tonos de grises (8bits)
Mb = 0.0003 (dpi) 2
Mb = 9E-05(dpi) 2
Fig. 7: Relación entre resolución, profundidad de color y tamaño de archivo. Documento 8.5"*11".
Al incrementar el número de puntos por pulgada se incrementa el tamaño del archivo en forma geométrica; por ejemplo un archivo escaneado a 200dpi es cuatro veces más grande que uno escaneado a 100dpi. Po otro lado, el incrementar la profundidad de color incrementa el tamaño del archivo en forma aritmética; por ejemplo un archivo escaneado en color verdadero o 24 bits (16 millones de colores) es tres veces más grande que uno escaneado en 8 bit (256 colores o tonos de grises). El escanear el material a una resolución mayor que la requerida por el documento fuente solo incrementará el tamaño del archivo sin una mejoría apreciable en la calidad de la imagen y en algunos casos (Ej. material de baja calidad) sería contraproducente ya que resaltaría las deficiencias del material fuente.
El tamaño de archivo no es un elemento limitante dada la velocidad de los procesadores actuales (Ej. Pentium III y IV o AMD Athlon de 800 o más Mhz) o el tamaño de los discos duros (40 o más gigabytes).
Al escanear una foto o un mapa usted debe definir el tamaño del pixel deseado en el producto final (Ej. Foto o mapa georeferenciado). Es importante escanear el material a una resolución mayor de la deseada en el producto final, ya que durante el proceso de georeferenciación se reducirá la definición (detalle) del material escaneado. A continuación se brinda una ecuación que puede utilizarse como guía para seleccionar la resolución de escaneo (Wise, 1994).
R = S / 40*p
R: resolución de escaneo p: tamaño final del pixel deseado (en metros) S: razón de escala de material a escanear (Ej. 1:40.000, 1:25.000)
R: resolución deseada de escaneo
tamaño final del pixel (5 metros)
escala de material a escanear (1:50.000)
= 50.000 / 40*5
= 250dpi
A continuación se muestra un segmento de la isla Chira escaneada a tres resoluciones (dpi).
Una resolución de 300 a 400dpi es suficiente para escanear cartografía a escalas entre 10:10.000 y 1:50.000. Si usted desea mostrar sus mapas en el WWW puede utilizar una resolución de 72dpi.
El cuadro 4 muestra el número de imágenes de tamaño carta (8.5"*11") que pueden almacenarse en un CD de 640MB para resoluciones de escaneo entre 50 y 1200dpi y profundidades de color entre 1 bit (blanco y negro) y 24 bits (color verdadero).
Cuadro 4: Relación entre resolución, profundidad de color y número de imágenes tamaño carta (8.5*11") que se pueden almacenar en un disco compacto de 640MB.
256 colores (8bits)
RGB (24bits)
A continuación se muestra el segmento correspondiente al cerro Huacas de la isla Chira georegerenciado utilizando las extensiones ImageWarp y Analista espacial de ArcView. La imagen original fue escaneada a 300dpi y su tamaño era 25.44cm*16.33cm. La imagen georeferenciada tiene una resolución de 91dpi y un tamaño de pixel de 5m. El tamaño de este nuevo archivo es 65.92cm*35.9cm, lo que equivale a 2362*1286piexles. El área que se muestra corresponde a 1Km*1Km (100 hectáreas).
Imagen sin georeferenciar Resolución 300dpi
Imagen georeferencida Resolución 91dpi. Pixel:5*5m
En el caso de fotos aéreas, el negativo tiene una resolución de entre 20 y 40 lpr/mm (pares de líneas por milímetro) para objetos de bajo contraste (1.6:1); en tanto que un contacto fotográfico (en papel o transparencia; producto de segunda generación) puede tener una resolución de 15 a 30 lpr/mm . Bajo estas condiciones, para mantener la resolución original de la foto se debe escanear con un tamaño de pixel de entre 33 m (800dpi) y 17 m (1500dpi). Sin embargo, esto solo es necesario cuando la escala de la foto es pequeña y cuando se requiera identificar el elemento más pequeño discernible en la foto. Otro factor a considerar es el tamaño del archivo a generar; por ejemplo, para una resolución de 800dpi y una profundidad de color de 8bits se generaría un archivo de 49.5MB y para una resolución de 1500dpi se generaría un archivo 173.8MB. Si la foto se escaneara en color verdadero (24 bits) el tamaño del archivo sería 148.3MB y 521.5MB, respectivamente. Una recomendación general es utilizar un resolución de escaneo que coincida con el tamaño de pixel necesario para identificar el elemento más pequeño que se desea delinear en la foto. Como regla general se asume que se requieren de entre 2 y 4 pixeles para representar un elemento en la imagen.
La figura 8 muestra la relación entre el tamaño de los elementos en el terreno y su separación aparente en la foto aérea como función de la escala. A menor escala (Ej.1:40.000) los objetos tienen una mayor frecuencia por unidad de espacio lineal en la foto.
Fig. 8: Relación entre el tamaño de los elementos en el terreno y su separación aparente en la foto aérea como función de la escala.
Realce del contraste en la imagen
A continuación se ilustra el uso de algunas funciones propias de los programa de diseño gráfico (Ej. Corel PhotoPaint, Adobe Photoshop) que permiten mejorar el contraste de la imagen. Por ejemplo, usted puede manipular la curva tonal de la imagen, ecualizar los niveles de grises, modificando el brillo, contraste e intensidad de la imagen. También puede aplicar filtros para resaltar ó homogeneizar elementos de la imagen.
Imagen original sin contraste tonal
Realce del contraste mediante el ajuste de la curva tonal
Realce del contraste ecualizando los niveles de grises.
Realce del contraste mediante ajuste del brillo, contraste e intensidad.
En la presente sección del documento se ilustra cómo utilizar el programa RIFT para georeferenciar una imágen desde ArcView. El ejercicio incluye la selección de puntos de control, el cálculo del error asociado a cada punto y la selección de un método de remuestreo. En la segunda parte, usted utilizará la extensión "ShapeWarp V2.2", del mismo autor, para georeferenciar un archivo vectorial.
Autor: Kenneth R. McVay, Research Asst. Geology, University of Houston Clear Lake, 2610 Massey Tompkins Rd. Baytown, Tx. 77521email rcreed@earthlink.net
La extensión fue diseñada para operar con Arc View 3.x y en W95-98 y NT.
Descomprima el archivo Rift.Zip en un directorio y luego instale el programa.
Asegúrese de instalar el programa en el directorio c:\rift. Esto es necesario para que el programa funcione correctamente.
Copie Rift.avx en su subdirectorio EXT32
Este programa le permite georeferenciar una imagen (Ej. foto aérea/mapa escaneado, imagen de satélite, etc) en formato bmp ó jpg a partir de un tema (shape ) georeferenciado. Una vez que usted ha selecciona los puntos de control tanto en la imagen a georeferenciar como en el tema georeferenciado, el programa calcula el error para cada punto, luego determina el la Raíz Cuadrada del Error Medio Cuadrático para el set de puntos de control y finalmente ejecuta una transformación de coordenadas utilizando un polinomio de grado 1, 2 ó 3. Usted puede elegir entre tres métodos de remuestreo: vecino más cercano, interpolación bilineal y convulución cúbica. Finalmente, el programa crea un archivo de mundo real para la imagen georeferenciada.
El programa es lento comparado con otros programas comerciales; sin embargo es gratuito! La extensión se ha probado en W95, W98 y NT4.0. Al igual que con otras extensiones gratuitas, usted utiliza el programa bajo su propio riesgo. Si usted tiene acceso a Analista Espacial de ArcView puede utilizar la extensión ImageWarp V2.0 del mismo autor para georeferenciar sus imágenes. (ver sección sobre .
Estas son las funciones polinomiales de interpolación que utiliza el programa para georeferenciar su imagen (ajustar las coordenadas de su imagen basados en las coordenadas de su imagen o mapa de referencia).
A: Lineal (primer orden): En lo posible de debe tratar de utilizar una ecuación lineal o de primer orden. Para utilizar esta ecuación se requiere de un mínimo de 3 puntos de control; sin embargo, es deseable tener al menos 6 puntos para lograr un ajuste razonable.
B: Cuadrática (segundo orden): Este es un polinomio de segundo grado. Para utilizar esta ecuación se requiere de un mínimo de 6 puntos de control; sin embargo, es deseable tener al menos 12 puntos para lograr un ajuste razonable. Esta ecuación magnifica el error en los puntos de control y por lo tanto solo debe utilizarse cuando la ecuación de orden 1 brinda un ajuste inaceptable. La ecuación también es apropiada para georeferenciar material escaneado; ya que tiende a corregir los patrones no lineales de error del escáner.
C: Cúbica (tercer orden): Este es un polinomio de tercer grado. Para utilizar esta ecuación se requiere de un mínimo de 10 puntos de control; sin embargo, es deseable tener al menos 20 puntos para lograr un ajuste razonable. Esta ecuación magnifica el error en los puntos de control y por lo tanto solo debe utilizarse cuando la ecuación de orden 1 ó 2 brindan un ajuste pobre. La ecuación también es apropiada para georeferenciar material escaneado, dado los patrones no lineales de error del escáner.
Este es el método que utilizará el programa para recrear los valores de brillantés/color de cada pixel una vez georeferenciada la imagen.
1. Vecino más cercano o próximo: El valor del pixel más cercano en la antigua celda es utilizado para establecer el valor de dicha celda en el nuevo sistema de referencia. Esta opción es apropiada cuando la variable mapeada es un atributo (Ej. tipos de bosque, tipos de suelo, etc.).
2. Interpolación bilineal: El valor de brillantés/color de cada pixel en la nueva imagen es un promedio ponderado por distancia del valor de las 4 celdas más cercanas a dicho pixel en la imagen no georeferenciada. Esta opción es apropiada cuando la variable mapeada es discreta o continua (Ej. Foto aérea escaneada, valores de precipitación, reflectancia en una imagen de satélite, etc.). El proceso de cálculo es más lento que el anterior.
3. Convolución cúbica: El valor de brillantés/color de cada pixel en la nueva imagen es un promedio ponderado por distancia del valor de los 16 pixeles más cercanos a dicho pixel en la imagen no georeferenciada. Esta opción es apropiada cuando la variable mapeada es discreta o continua (Ej. valores de precipitación, reflectancia en una imagen de satélite, foto aérea escaneada etc.). Genera valores muy cercanos a los de la imagen original; sin embargo requiere de mayor tiempo de cómputo.
Estimación del error de registro: Raíz Cuadrada del Error Medio Cuadrático
La RCEMC (Raíz Cuadrada del Error Medio Cuadrático) es un estimador del grado de ajuste de la transformación aplicada a la imagen. El error se expresa en unidades de mapa. Por ejemplo, en nuestro caso la unidad del archivo georeferenciado es metros y por lo tanto el error también se expresará en metros. La RCEMC puede evaluase considerando la exactitud del mapa de referencia (en este caso 1:50.000) y los estándares de la Agencia de Mapeo de los Estados Unidos (los cuales asumimos fueron utilizados para crear la cartografía de Costa Rica). Dichos estándares establecen que el 90% de los puntos de control no deben exceder 0.508mm a escala del mapa cuando se trabaja con mapas cuyas escalas sean inferiores a 1:20.000 (Ej. 1:50.000 ; 1:200.000). Desde el punto de vista estadístico lo anterior equivale a decir que la RCEMC máximo permisible debe ser:
RMS máximo permisible:
(RCEMC esperado para la escala del mapa) -------------------------------------------------------------- Probabilidad aceptable de ocurrencia
La probabilidad aceptable de ocurrencia está dada por el valor Z 0.90 (distribución normal estandarizada). Por ejemplo, para la cartografía 1: 50.000 el error máximo permisible para la imagen sería:
RCEMC máximo permisible:
(0.508mm * 50m)
RCEMC máximo permisible: 15.5 m.
Si la imagen se imprimiera a escala 1:100.000 el error máximo permisible sería:

References: Resolución 
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