La fotografía aérea (o imágenes aéreas ) es la toma de fotografías desde una aeronave u otras plataformas aéreas . [1] Cuando se toman fotografías en movimiento , también se conoce como videografía aérea .
Las plataformas para la fotografía aérea incluyen aeronaves de ala fija , helicópteros , vehículos aéreos no tripulados (UAV o "drones"), globos , dirigibles , cohetes , palomas , cometas o el uso de cámaras de acción mientras se practica paracaidismo o wingsuit . Las cámaras de mano pueden ser operadas manualmente por el fotógrafo , mientras que las cámaras montadas generalmente se operan de forma remota o se activan automáticamente.
La fotografía aérea se refiere típicamente a imágenes a vista de pájaro que se enfocan en paisajes y objetos de la superficie , y no debe confundirse con la fotografía aire-aire , donde una o más aeronaves se utilizan como aviones de persecución que "persiguen" y fotografían otras aeronaves en vuelo. La fotografía elevada también puede producir imágenes a vista de pájaro que se parecen mucho a la fotografía aérea (a pesar de que en realidad no son tomas aéreas) cuando se telefotografía desde estructuras de observación altas , suspendidas en cables (por ejemplo, Skycam ) o en la parte superior de postes muy altos que se sostienen con la mano (por ejemplo, monópodes y palos para selfies ), se fijan firmemente al suelo (por ejemplo, cámaras de vigilancia y tomas con grúa ) o se montan sobre vehículos .
La fotografía aérea fue practicada por primera vez por el fotógrafo y aeronauta francés Gaspard-Félix Tournachon , conocido como "Nadar" , en 1858 sobre París , Francia. [3] Sin embargo, las fotografías que produjo ya no existen y, por lo tanto, la fotografía aérea más antigua que sobrevive se titula "Boston, como lo ven el águila y el ganso salvaje". Tomada por James Wallace Black y Samuel Archer King el 13 de octubre de 1860, muestra Boston desde una altura de 630 m. [4] [5]
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La fotografía aérea con cometas fue iniciada por el meteorólogo británico ED Archibald en 1882. Utilizó una carga explosiva en un temporizador para tomar fotografías desde el aire. [6] El mismo año, Cecil Shadbolt ideó un método para tomar fotografías desde la canasta de un globo de gas , incluidas tomas mirando verticalmente hacia abajo. [7] [8] Una de sus imágenes, tomada desde 2000 pies (610 m) sobre Stamford Hill , es la fotografía aérea más antigua existente tomada en las Islas Británicas. [7] Una copia de la misma imagen, An Instantaneous Map Photograph taken from the Car of a Balloon, 2000 feet high (Una fotografía instantánea de un mapa tomada desde la vagoneta de un globo, a 2000 pies de altura ), se mostró en la exposición de la Photographic Society de 1882. [8]
El francés Arthur Batut comenzó a utilizar cometas para fotografía en 1888 y escribió un libro sobre sus métodos en 1890. [9] [10] Samuel Franklin Cody desarrolló su avanzada "cometa de guerra levantadora de hombres" y logró interesar al Ministerio de Guerra británico con sus capacidades.
En 1908, Albert Samama Chikly filmó las primeras vistas aéreas utilizando un globo entre Hammam-Lif y Grombalia . [11] El primer uso de una cámara cinematográfica montada en una aeronave más pesada que el aire tuvo lugar el 24 de abril de 1909, sobre Roma en el cortometraje mudo de 3:28, Wilbur Wright und seine Flugmaschine .
El uso de la fotografía aérea maduró rápidamente durante la guerra, ya que los aviones de reconocimiento estaban equipados con cámaras para registrar los movimientos y las defensas del enemigo. Al comienzo del conflicto, la utilidad de la fotografía aérea no se apreciaba plenamente, ya que el reconocimiento se realizaba mediante el trazado de mapas desde el aire.
Alemania adoptó la primera cámara aérea, una Görz , en 1913. Los franceses comenzaron la guerra con varios escuadrones de aviones de observación Blériot equipados con cámaras para el reconocimiento. El ejército francés desarrolló procedimientos para poner las impresiones en manos de los comandantes de campo en un tiempo récord.
Frederick Charles Victor Laws comenzó a realizar experimentos de fotografía aérea en 1912 con el Escuadrón N.º 1 del Real Cuerpo Aéreo (más tarde Escuadrón N.º 1 de la RAF ), tomando fotografías desde el dirigible británico Beta . Descubrió que las fotos verticales tomadas con una superposición del 60% podían usarse para crear un efecto estereoscópico cuando se veían en un estereoscopio, creando así una percepción de profundidad que podía ayudar en la cartografía y en la inteligencia derivada de las imágenes aéreas. Los pilotos de reconocimiento del Real Cuerpo Aéreo comenzaron a usar cámaras para registrar sus observaciones en 1914 y, para la Batalla de Neuve Chapelle en 1915, se estaba fotografiando todo el sistema de trincheras alemanas. [12] En 1916, la Monarquía Austrohúngara hizo fotografías aéreas con eje de cámara vertical sobre Italia para la elaboración de mapas.
La primera cámara aérea diseñada y práctica fue inventada por el capitán John Moore-Brabazon en 1915 con la ayuda de la compañía Thornton-Pickard , lo que mejoró enormemente la eficiencia de la fotografía aérea. La cámara se insertaba en el piso del avión y el piloto podía activarla a intervalos. Moore-Brabazon también fue pionero en la incorporación de técnicas estereoscópicas a la fotografía aérea, lo que permitía discernir la altura de los objetos en el paisaje comparando fotografías tomadas desde diferentes ángulos. [13] [14]
Al final de la guerra, las cámaras aéreas habían aumentado drásticamente en tamaño y poder focal y se usaron cada vez más a medida que demostraban su valor militar fundamental; en 1918, ambos bandos fotografiaban todo el frente dos veces al día y habían tomado más de medio millón de fotos desde el comienzo del conflicto. En enero de 1918, el general Allenby utilizó cinco pilotos australianos del Escuadrón N.º 1 AFC para fotografiar un área de 624 millas cuadradas (1620 km 2 ) en Palestina como ayuda para corregir y mejorar los mapas del frente turco. Este fue un uso pionero de la fotografía aérea como ayuda para la cartografía . Los tenientes Leonard Taplin , Allan Runciman Brown , HL Fraser, Edward Patrick Kenny y LW Rogers fotografiaron un bloque de tierra que se extendía desde las líneas del frente turcas 32 millas (51 km) de profundidad en sus áreas de retaguardia. A partir del 5 de enero, volaron con una escolta de cazas para protegerse de los cazas enemigos. Utilizando aviones Royal Aircraft Factory BE.12 y Martinsyde , no solo superaron los ataques aéreos enemigos, sino que también tuvieron que lidiar con vientos de 65 mph (105 km/h), fuego antiaéreo y equipos defectuosos para completar su tarea. [15]
La primera empresa de fotografía aérea comercial del Reino Unido fue Aerofilms Ltd, fundada por los veteranos de la Primera Guerra Mundial Francis Wills y Claude Graham White en 1919. La empresa pronto se expandió hasta convertirse en un negocio con importantes contratos en África y Asia, así como en el Reino Unido. Las operaciones comenzaron desde el aeródromo Stag Lane en Edgware, utilizando los aviones de la London Flying School. Posteriormente, la Aircraft Manufacturing Company (más tarde la De Havilland Aircraft Company ), alquiló un Airco DH.9 junto con el empresario piloto Alan Cobham . [16]
A partir de 1921, Aerofilms realizó fotografías verticales con fines topográficos y cartográficos. Durante la década de 1930, la empresa fue pionera en la ciencia de la fotogrametría (cartografía a partir de fotografías aéreas), y entre sus clientes se encontraba Ordnance Survey . [17] En 1920, el australiano Milton Kent comenzó a utilizar una cámara aérea oblicua de media placa adquirida a Carl Zeiss AG en su negocio de fotografía aérea. [18]
Otro pionero exitoso del uso comercial de la fotografía aérea fue el estadounidense Sherman Fairchild , quien fundó su propia empresa aeronáutica Fairchild Aircraft para desarrollar y construir aeronaves especializadas para misiones de reconocimiento aéreo a gran altitud. [19] En 1935, una aeronave de reconocimiento aéreo Fairchild llevaba una unidad que combinaba dos cámaras sincronizadas, cada una de las cuales tenía cinco lentes de seis pulgadas y una lente de diez pulgadas, y tomaba fotografías desde 23.000 pies. Cada foto cubría doscientas veinticinco millas cuadradas. Uno de sus primeros contratos gubernamentales fue un reconocimiento aéreo de Nuevo México para estudiar la erosión del suelo. [20] Un año después, Fairchild presentó una mejor cámara de gran altitud con nueve lentes en una unidad que podía tomar una fotografía de 600 millas cuadradas con cada exposición desde 30.000 pies. [21]
En 1939, Sidney Cotton y el oficial de vuelo Maurice Longbottom de la RAF fueron de los primeros en sugerir que el reconocimiento aéreo podía ser una tarea más adecuada para aeronaves rápidas y pequeñas que utilizarían su velocidad y su alto techo de servicio para evitar ser detectadas e interceptadas. Aunque esto parece obvio ahora, con las tareas de reconocimiento modernas realizadas por aeronaves rápidas y de alto vuelo, en ese momento era una idea radical. [ cita requerida ]
Propusieron el uso de los Spitfires con su armamento y radios removidos y reemplazados con combustible adicional y cámaras. Esto llevó al desarrollo de las variantes Spitfire PR . Los Spitfires demostraron ser extremadamente exitosos en su papel de reconocimiento y hubo muchas variantes construidas específicamente para ese propósito. Sirvieron inicialmente con lo que más tarde se convirtió en la Unidad de Reconocimiento Fotográfico No. 1 (PRU). En 1928, la RAF desarrolló un sistema de calentamiento eléctrico para la cámara aérea. Esto permitió a los aviones de reconocimiento tomar fotografías desde altitudes muy altas sin que las partes de la cámara se congelaran. [22] Con base en la RAF Medmenham , la recopilación e interpretación de tales fotografías se convirtió en una empresa considerable. [23]
Las fotografías aéreas de Cotton se adelantaron mucho a su tiempo. Junto con otros miembros de la 1.ª PRU, fue pionero en las técnicas de fotografía estereoscópica a gran altitud y alta velocidad que fueron fundamentales para revelar la ubicación de muchos objetivos militares y de inteligencia cruciales. Según RV Jones , las fotografías se utilizaron para establecer el tamaño y los mecanismos de lanzamiento característicos tanto de la bomba volante V-1 como del cohete V-2 . Cotton también trabajó en ideas como un prototipo de avión de reconocimiento especializado y en mejoras posteriores del equipo fotográfico. En su apogeo, los británicos realizaron más de 100 vuelos de reconocimiento al día, lo que produjo 50.000 imágenes diarias para interpretar. Otros países realizaron esfuerzos similares. [ cita requerida ]
La fotografía aérea vertical se utiliza en cartografía [24] (particularmente en estudios fotogramétricos , que a menudo son la base de los mapas topográficos [25] [26] ), planificación del uso de la tierra, [24] arqueología aérea . [24] La fotografía aérea oblicua se utiliza para la producción de películas , estudios ambientales , [27] inspección de líneas eléctricas , [28] vigilancia , progreso de la construcción, publicidad comercial, transferencia de propiedad y proyectos artísticos. Un ejemplo de cómo se utiliza la fotografía aérea en el campo de la arqueología es el proyecto de mapeo realizado en el sitio Angkor Borei en Camboya de 1995 a 1996. Usando fotografía aérea, los arqueólogos pudieron identificar características arqueológicas, incluyendo 112 características de agua (embalses, piscinas construidas artificialmente y estanques naturales) dentro del sitio amurallado de Angkor Borei. [29] En los Estados Unidos, las fotografías aéreas se utilizan en muchas Evaluaciones Ambientales de Sitios de Fase I para el análisis de propiedades.
En los Estados Unidos, excepto cuando sea necesario para el despegue y el aterrizaje, las aeronaves tripuladas de tamaño normal tienen prohibido volar a altitudes inferiores a 1000 pies sobre zonas congestionadas y a no menos de 500 pies de cualquier persona, embarcación, vehículo o estructura sobre zonas no congestionadas. Se permiten ciertas excepciones para helicópteros, paracaídas motorizados y aeronaves con control por desplazamiento del peso. [30]
Los avances en los modelos controlados por radio han hecho posible que los aviones modelo realicen fotografías aéreas a baja altitud. Esto ha beneficiado a la publicidad inmobiliaria , donde las propiedades comerciales y residenciales son el tema fotográfico. En 2014, la Administración Federal de Aviación de los EE. UU. prohibió el uso de drones para fotografías en anuncios inmobiliarios. [31] La prohibición se ha levantado y la fotografía aérea comercial con drones de UAS está regulada por la Ley de Reautorización de la FAA de 2018. [32] [33] Los pilotos comerciales deben completar los requisitos para una licencia de la Parte 107, [34] mientras que el uso amateur y no comercial está restringido por la FAA. [35]
Los modelos de aviones a pequeña escala ofrecen un mayor acceso fotográfico a estas áreas previamente restringidas. Los vehículos en miniatura no reemplazan a los aviones de tamaño real, ya que estos últimos son capaces de tiempos de vuelo más prolongados, altitudes mayores y mayores cargas útiles de equipo. Sin embargo, son útiles en cualquier situación en la que un avión a escala real sería peligroso de operar. Los ejemplos incluirían la inspección de transformadores sobre líneas de transmisión eléctrica y el vuelo lento y a baja altura sobre campos agrícolas, ambos pueden lograrse mediante un helicóptero radiocontrolado a gran escala. Hay plataformas de cámara de calidad profesional, estabilizadas giroscópicamente, disponibles para su uso bajo un modelo de este tipo; un helicóptero modelo grande con un motor de gasolina de 26 cc puede levantar una carga útil de aproximadamente siete kilogramos (15 libras). Un ejemplo es el helicóptero radiocontrolado Nitrohawk desarrollado por Robert Channon entre 1988 y 1998. [36] Además de las imágenes estabilizadas giroscópicamente, el uso de helicópteros RC como herramientas confiables de fotografía aérea aumentó con la integración de la tecnología FPV (vista en primera persona). Muchas aeronaves radiocontroladas, en particular los drones, ahora pueden utilizar Wi-Fi para transmitir video en vivo desde la cámara de la aeronave a la estación terrestre del piloto o del piloto al mando (PIC). [37]
En Australia, la Parte 101 del Reglamento de Seguridad de la Aviación Civil (CASR Parte 101) [38] permite el uso comercial de aeronaves no tripuladas y pilotadas a distancia. Según estas regulaciones, las aeronaves no tripuladas pilotadas a distancia con fines comerciales se denominan Sistemas de Aeronaves Pilotadas a Distancia (RPAS), mientras que las aeronaves radiocontroladas con fines recreativos se denominan aviones modelo. Según la Parte 101 del CASR, las empresas o personas que operan aeronaves pilotadas a distancia con fines comerciales deben tener un certificado de operador, al igual que los operadores de aeronaves tripuladas. Los pilotos de aeronaves pilotadas a distancia que operan con fines comerciales también deben tener una licencia de la Autoridad de Seguridad de la Aviación Civil (CASA). [39] Si bien un RPAS pequeño y un avión modelo pueden ser idénticos, a diferencia de los aviones modelo, un RPAS puede ingresar al espacio aéreo controlado con aprobación y operar cerca de un aeródromo.
Debido a que varios operadores ilegales en Australia hacen declaraciones falsas de estar aprobados, CASA mantiene y publica una lista de titulares de certificados de operador remoto (ReOC) aprobados. [40] Sin embargo, CASA ha modificado las regulaciones y a partir del 29 de septiembre de 2016, los drones de menos de 2 kg (4,4 lb) pueden operarse con fines comerciales. [41]
Las regulaciones de la FAA de 2006 que prohíben los vuelos de todos los modelos RC comerciales se han actualizado para requerir una certificación formal de la FAA antes de otorgar permiso para volar a cualquier altitud en los EE. UU.
El 25 de junio de 2014, la FAA, en su resolución 14 CFR Parte 91 [N.º de expediente FAA–2014–0396] "Interpretación de la regla especial para aeromodelismo", prohibió el uso comercial de aeronaves no tripuladas en el espacio aéreo estadounidense. [42] El 26 de septiembre de 2014, la FAA comenzó a conceder el derecho a utilizar drones en la filmación aérea. Los operadores deben ser pilotos con licencia y deben mantener el dron a la vista en todo momento. Los drones no se pueden utilizar para filmar en áreas donde las personas puedan correr riesgo. [43]
La Ley de Modernización y Reforma de la FAA de 2012 estableció, en la Sección 336, una regla especial para los aeromodelos. En la Sección 336, el Congreso confirmó la postura de larga data de la FAA de que los aeromodelos son aeronaves. Según los términos de la Ley, un aeromodelo se define como "una aeronave no tripulada" que es "(1) capaz de realizar un vuelo sostenido en la atmósfera; (2) que vuela dentro de la línea de visión de la persona que opera la aeronave; y (3) que vuela con fines recreativos o de pasatiempo". [44]
Dado que en Estados Unidos todo lo que pueda verse desde un espacio público se considera fuera del ámbito de la privacidad , la fotografía aérea puede documentar legalmente características y sucesos en propiedad privada. [45]
La FAA puede emprender acciones coercitivas contra las personas que operen modelos de aeronaves y pongan en peligro la seguridad del sistema del espacio aéreo nacional. Ley Pública 112–95, artículo 336(b). [31]
El 21 de junio de 2016, la FAA publicó su resumen de las normas para aeronaves no tripuladas pequeñas (Parte 107). Las normas establecen pautas para los operadores de UAS pequeños, que incluyen operar solo durante el día, un techo de 400 pies (120 m) y que los pilotos deben mantener el UAS dentro del alcance visual. [46]
El 7 de abril de 2017, la FAA anunció instrucciones especiales de seguridad en virtud del Título 14 del CFR § 99.7. A partir del 14 de abril de 2017, todos los vuelos de UAS dentro de los 400 pies de los límites laterales de las instalaciones militares de los EE. UU. están prohibidos a menos que se obtenga un permiso especial de la base y/o de la FAA. [47]
La fotografía aérea en el Reino Unido tiene regulaciones estrictas sobre dónde puede volar un dron. [48]
Fotografía aérea en aeronaves ligeras de menos de 20 kg (44 lb). Reglas básicas para vuelos no comerciales de aeronaves no tripuladas (SUA).
Artículo 241 Poner en peligro la seguridad de personas o bienes. Nadie debe causar o permitir que una aeronave ponga en peligro a personas o bienes por imprudencia o negligencia.
Artículo 94 Pequeñas aeronaves no tripuladas
Artículo 95 Pequeñas aeronaves no tripuladas de vigilancia
Los modelos de aviones con una masa de más de 20 kg se denominan "modelos de aviones grandes"; dentro del Reino Unido, los modelos de aviones grandes solo pueden volar de acuerdo con una exención de la ANO, que debe ser emitida por la CAA.
Las fotografías tomadas en ángulo se denominan fotografías oblicuas . Si se toman desde un ángulo bajo con respecto a la superficie de la Tierra, se denominan fotografías oblicuas bajas y las fotografías tomadas desde un ángulo alto se denominan fotografías oblicuas altas o pronunciadas . [49]
Las fotografías verticales se toman en línea recta hacia abajo. [50] Se utilizan principalmente en fotogrametría e interpretación de imágenes . Las imágenes que se utilizarán en fotogrametría se toman tradicionalmente con cámaras especiales de gran formato con propiedades geométricas calibradas y documentadas.
Las fotografías aéreas suelen combinarse. Dependiendo de su finalidad, se puede hacer de varias maneras, algunas de las cuales se enumeran a continuación.
Las fotografías verticales se utilizan a menudo para crear ortofotos , también conocidas como ortofotomapas , fotografías que han sido "corregidas" geométricamente para que puedan utilizarse como mapa. En otras palabras, una ortofoto es una simulación de una fotografía tomada desde una distancia infinita, mirando directamente hacia el nadir . Obviamente, se debe eliminar la perspectiva, pero también se deben corregir las variaciones del terreno. Se aplican múltiples transformaciones geométricas a la imagen, dependiendo de las correcciones de perspectiva y terreno requeridas en una parte particular de la imagen.
Las ortofotografías se utilizan habitualmente en sistemas de información geográfica , como los que utilizan las agencias cartográficas (por ejemplo, Ordnance Survey ) para crear mapas. Una vez que las imágenes se han alineado o "registrado" con coordenadas reales conocidas, se pueden utilizar ampliamente.
Los grandes conjuntos de ortofotos, que normalmente se obtienen de varias fuentes y se dividen en "mosaicos" (cada uno de ellos de un tamaño típico de 256 x 256 píxeles), se utilizan ampliamente en sistemas de mapas en línea como Google Maps . OpenStreetMap ofrece el uso de ortofotos similares para obtener nuevos datos de mapas. Google Earth superpone ortofotos o imágenes satelitales sobre un modelo de elevación digital para simular paisajes en 3D.
La fotografía aérea puede etiquetarse como "sin hojas" o "con hojas" para indicar si hay follaje caducifolio en la fotografía. Las fotografías sin hojas muestran menos follaje o nada de follaje, y se utilizan para ver el suelo y las cosas que hay en él más de cerca. Las fotografías con hojas se utilizan para medir la salud y el rendimiento de los cultivos . Para fines forestales, algunas especies de árboles son más fáciles de distinguir de otros tipos de árboles con fotografías sin hojas, mientras que otras especies son más fáciles de distinguir con fotografías con hojas. [51]
Con los avances en la tecnología de video, el video aéreo se está volviendo más popular. El video ortogonal se graba desde un avión para mapear tuberías, campos de cultivo y otros puntos de interés. Mediante el uso del GPS, el video puede incorporar metadatos y luego sincronizarse con un programa de mapeo de video.
Este "Multimedia espacial" es la unión oportuna de medios digitales que incluyen fotografía fija, video en movimiento, estéreo, conjuntos de imágenes panorámicas, construcciones de medios inmersivos, audio y otros datos con información de ubicación y fecha y hora del GPS y otros diseños de ubicación.
Los videos aéreos son un nuevo tipo de multimedia espacial que se puede utilizar para comprender escenas y rastrear objetos. El video de entrada es capturado por plataformas aéreas que vuelan a baja altura y, por lo general, consiste en una fuerte paralaje de estructuras que no están en el plano del suelo. La integración de video digital, sistemas de posicionamiento global (GPS) y procesamiento automático de imágenes mejorará la precisión y la rentabilidad de la recopilación y reducción de datos. Se están investigando varias plataformas aéreas diferentes para la recopilación de datos.
En la producción cinematográfica, es común utilizar un vehículo aéreo no tripulado con una cámara de cine montada. [52] Por ejemplo, el dron de cine AERIGON se utiliza para tomas aéreas bajas en grandes películas de gran éxito. [53]
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Medios relacionados con Fotografía aérea en Wikimedia Commons
La definición del diccionario de fotografía aérea en Wikcionario