Hava fotoğrafçılığı

Hava fotoğrafçılığı (veya havadan görüntü) bir uçaktan veya uçan bir nesneden fotoğraf çekilmesidir. Hava fotoğrafçılığı için platformlar arasında sabit kanatlı uçaklar, hava taşıtı, helikopterler, insansız hava araçları (İHA'lar veya drone'lar), balonlar, keşif balonu ve zeplinler, roketler, güvercinler, uçurtmalar, paraşütler, bağımsız teleskoplar ve araca monteli direkler bulunur. Takılı kameralar uzaktan veya otomatik olarak tetiklenebilir; elde tutulan fotoğraflar bir fotoğrafçı tarafından çekilebilir.
Tarihi
Erken tarihi
Hava fotoğrafçılığı ilk olarak Fransız fotoğrafçı ve baloncu Gaspard-Félix Tournachon tarafından 1858'de Paris, Fransa'da uygulanmıştır. Muhafaza edilebilmiş en eski havadan fotoğraf ise "Boston, as the Eagle and the Wild Goose See It" isimli karedir. 609 metre yükseklikten bir Boston manzarası sunan fotoğraf James Wallace Black ve Samuel Archer King tarafından 13 Ekim 1860'ta çekilmiştir.
Uçurtmalı hava fotoğrafçılığının ilk örneklerini ise 1882'de İngiliz meteorolog E. D. Archibald; 1889'da Fransız fotoğrafçı Arthur Batut çekmiştir. Aynı yıllarda Cecil Shadbolt, dikey olarak aşağı bakan çekimler de dahil olmak üzere, bir gaz balonunun sepetinden fotoğraf çekmek için bir yöntem geliştirmiştir. 1908'de Tunuslu film yapımcısı Albert Samama Chikly, bir balon kullanarak havadan ilk görüntülerini filme almıştır. Havadan daha ağır bir uçağa monte edilen bir sinema kamerasının ilk kullanımı ise 24 Nisan 1909'da Roma üzerinde çekilen, sessiz kısa film Wilbur Wright und seine Flugmaschine çekiminde gerçekleşmiştir.
1. Dünya Savaşı
Keşif uçakları; düşman hareketlerini ve savunmalarını kaydetmek için kameralarla donatıldığından, savaş sırasında hava fotoğrafçılığının kullanımı hızla gelişmiştir. Başlangıçta hava fotoğrafçılığının faydası tam olarak takdir edilmemiş ve keşifler havadan harita çizimi ile gerçekleştirilmiştir.
Almanya, 1913'te ilk hava kamerası olan Görz'ü envanterine katmıştır. Fransızlar ise savaşa, keşif amaçlı kameralarla donatılmış birkaç Blériot gözlem uçağı filosuyla başlamıştır.
İngiliz ordusundan Frederick Charles Victor Laws, 1912'de hava fotoğrafçılığı deneylerine başlamış ve zeplinden fotoğraflar çekmiştir. % 60'lık bir örtüşme ile çekilen dikey fotoğrafların bir stereoskopta görüntülendiğinde bir derinlik algısı oluşturabileceğini keşfetmiştir. İngiliz keşif pilotları 1914'te gözlemlerini kaydetmek için kamera kullanmaya başlamış ve 1915'teki Neuve Chapelle muharebesinde tüm Alman siperlerini fotoğraflamıştır. 1916'da Avusturya-Macaristan Monarşisi, harita yapımı için İtalya'nın üzerinde dikey eksenli hava fotoğrafları çekmiştir.
İlk amaca yönelik ve pratik hava kamerası, 1915 yılında John Moore-Brabazon tarafından icat edilmiştir. Bu sistemde kamera, uçak gövdesinin alt tarafına yerleştirilmişti ve belirli aralıklarla pilot tarafından çekim yapılabilmekteydi. Bu icat hava fotoğrafçılığının verimliliğini büyük ölçüde arttırmıştır. Moore-Brabazon ayrıca stereoskopik tekniklerin hava fotoğrafçılığına dahil edilmesine öncülük etmiştir. Farklı açılardan çekilmiş fotoğrafları karşılaştırarak manzaradaki nesnelerin yüksekliğinin tespit edilebilmesini sağlamıştır.
Savaşın sonunda, hava kameralarının boyutu ve odak gücü önemli ölçüde arttı ve askeri değerini kanıtladıkça giderek daha sık kullanılmaya başlanmıştır. 1918'de taraflar düşman cephesinin tamamını günde iki kez fotoğraflamaktaydı ve çatışmanın başlangıcından bu yana yarım milyondan fazla fotoğraf çekilmişti. Ocak 1918'de İngilizler, Filistin'deki Türk cephesini haritalandırmak üzere beş Avustralyalı pilotu, 1.620 kilometrekare bir alanı fotoğraflamakla görevlendirmiştir. Bu deneyim, hava fotoğrafçılığının haritacılık alanında kullanımının öncüsü olmuştur.
Ticari Hava Fotoğrafçılığı
İngiltere'deki ilk ticari hava fotoğrafçılığı şirketi 1919'da iki Birinci Dünya Savaşı gazisi tarafından kurulan Aerofilms şirketi olmuştur. Şirket kısa süre sonra Afrika, Asya ve Birleşik Krallık'ta büyük sözleşmelere girmiştir. Şirket 1921'den itibaren anket ve haritalama amacıyla dikey fotoğrafçılık yapmıştır.
Hava fotoğrafçılığının ticari kullanımının bir başka başarılı öncüsü Amerikan Sherman Fairchild'dir. Fairchild, yüksek irtifa hava araştırma görevleri için özel uçaklar geliştirmek amacıyla kendi uçak firması Fairchild Aircraft'ı kurmuştur.
2. Dünya Savaşı
1939'da İngiliz Hava Kuvvetleri'nden bir takım asker, fotoğraflamak üzere yapılan keşiflerin daha hızlı, hafif ve yüksekten uçan uçaklarla yapılmasının; tespit edilme ve engellenme olasılığını düşüreceğini öne sürmüştür. Uçaklar, silahlar ve telsizler çıkarılıp yerine fazladan yakıt ve kameralar alınarak kullanılmış ve bu deneyim Spitfire PR varyantlarının geliştirilmesine yol açmıştır. Spitfire uçakları keşif faaliyetlerinde son derece başarılı olduklarını kanıtlamış ve bu amaç için özel olarak inşa edilmiş birçok modeli geliştirilmiştir. 1928'de hava kamerası için elektrikli bir ısıtma sistemi geliştirilmiştir. Bu keşif uçaklarının, kamera parçaları donmadan çok yüksek irtifalardan fotoğraf çekebilmesini sağlamıştır.
Kullanım alanları
Dikey hava fotoğrafçılığı; haritacılıkta (özellikle topografik haritaların temeli olan fotogrametrik incelemelerde), arazi kullanım planlamasında ve arkeolojide kullanılmaktadır. Eğik hava fotoğrafçılığı; film prodüksiyonu, çevre çalışmaları, elektrik hattı denetim ve gözetimleri, inşaat faaliyetleri, ticari reklam çalışmaları ve sanatsal projeler için kullanılmaktadır.
1995-1996 yılları arasında Kamboçya'daki Angkor Borei sitesinde yapılan haritalandırma projesi, hava fotoğrafçılığının arkeoloji alanında kullanımına bir örnektir. Arkeologlar, hava fotoğraflarını kullanarak, Angkor Borei'nin duvarlarla çevrili alanı içerisindeki arkeolojik özellikleri belirlemişlerdir.
Türleri
Eğik fotoğraflar
Belirli bir açıda çekilen fotoğraflardır. Dünya yüzeyine göre küçük bir açıdan çekilmişlerse düşük eğik (low oblique), büyük açıdan çekilmişlerse yüksek eğik (high/steep oblique) şeklinde adlandılırırlar.
Dikey fotoğraflar
Dik açıyla çekilen fotoğraflardır. Esas olarak fotogrametri ve görüntü yorumlamada kullanılırlar.
Birleştirilmiş fotoğraflar
Hava fotoğrafları genellikle birleştirilmektedir. Amaçlarına bağlı olarak birkaç şekilde yapılabilir, bunlardan birkaçı aşağıda listelenmiştir.
Panorama fotoğraflar, bir noktadan veya aynı açıdaki farklı noktalardan çekilmiş birkaç fotoğrafı birleştirerek yapılmaktadır.
Stereoskopik fotoğraflar, aynı alanın farklı noktalardan alınmış birkaç fotoğrafıyla oluşturulmuş 3 boyutlu görüntülerdir.
Piktometrik fotoğraflar, sabit şekilde monte edilmiş beş kamera ile çekilen düşük açılı eğime sahip fotoğraflardır.
Ortofotoğraflar
Dikey fotoğraflar genellikle ortofotolar oluşturmak için kullanılmaktadır. Ortofoto haritalar, harita olarak kullanılabilmeleri için geometrik olarak "düzeltilmiş" fotoğraflardır. Başka bir deyişle ortofoto, sonsuz bir mesafeden çekilen ve dümdüz aşağıya bakan bir fotoğrafın simülasyonudur. Perspektif açıkça kaldırılmaktadır ve arazideki farklılıklar düzeltilmektedir. Görüntüde gerekli olan perspektife ve arazi düzeltmelerine bağlı olarak görüntüye birden fazla geometrik dönüşüm uygulanabilmektedir.
Ortofotolar, harita oluşturmak amacıyla kullanılabildiği gibi coğrafi bilgi sistemlerinde de yaygın olarak kullanılmaktadır. Görüntüler dünya üzerindeki koordinatlarıyla hizalandıktan sonra geniş kitleler için yayımlanmaktadır.
Genellikle birden fazla kaynaktan türetilen ve piksellere (her biri tipik olarak 256 x 256 piksel boyutunda) bölünmüş büyük ortofoto kümeleri, Google Haritalar gibi çevrimiçi harita sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Google Earth, üç boyutlu manzaraları simüle etmek için ortofotoları veya uydu görüntülerini bir dijital yükselti sistemiyle birleştirir.
Hava videoculuğu
Havadan videolar çoğunlukla uçaklar, insansız hava araçları ve helikopterlerle çekilmektedir. Videolar arazi analizi ve nesne takibi amacıyla kullanılabilmektedir. Ayrıca dikey çekilmiş videolarla elde edilen veriler, video haritalama programları ile birleştirilebilmektedir. Dijital videolar, küresel konumlandırma sistemleri (GPS) ve otomatik görüntü işlemenin birleşimi; elde edilen verilerin doğruluk oranını ve maliyet tasarrufunu arttırmaktadır.