Departamento de Física Matemática y Fluidos – Laboratorio de Medida Avanzada por Imagen – U.N.E.D.Departamento de Física Matemática y Fluidos – Laboratorio de Medida Avanzada por Imagen – U.N.E.D.

Desarrollo (III)Desarrollo (III)

• La era Digital– Conceptos básicos– Actualidad digital en TD

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XVIII XIX XX XXIXVIII XIX XX XXI

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¿Las revoluciones?¿Las revoluciones?

• Definimos 5 revoluciones– Altamira (15000 ac)

• Rango temporal grande, espacial reducido– Escritura cuneiforme (3000 ac)

• Transmisión de la información, ∆T=12000 años– Imprenta (1450 dc)

• Rango espacial largo. ∆T=4500 años– El método científico (1700 dc)

• De ciencia a tecnología, ∆T=350 años)– Revolución tecnológico-digital (1980 dc)

• Internet, ∆T=150 años

• Definimos 5 revoluciones– Altamira (15000 ac)

• Rango temporal grande, espacial reducido– Escritura cuneiforme (3000 ac)

• Transmisión de la información, ∆T=12000 años– Imprenta (1450 dc)

• Rango espacial largo. ∆T=4500 años– El método científico (1700 dc)

• De ciencia a tecnología, ∆T=350 años)– Revolución tecnológico-digital (1980 dc)

• Internet, ∆T=150 años

La importancia de las MarinerLa importancia de las Mariner

• Se utilizan los primeros dispositivos digitales– Cámara digital– Convertidor analógico-digital

• Primer registro digital– 21 fotografías enviadas a la Tierra

• Se utilizan los primeros dispositivos digitales– Cámara digital– Convertidor analógico-digital

• Primer registro digital– 21 fotografías enviadas a la Tierra

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¿Qué es eso del binario?¿Qué es eso del binario?

• Píngala, 800 ac, India• China (bases 3, 64, …), año 700 ac• Sir Francis Bacon, 1605, Inglaterra• Leibniz, XVII, uso de 0’s y 1’s• Boole, siglo XIX• Shannon, 1937

– Acaba de nacer la circuitería digital

• Píngala, 800 ac, India• China (bases 3, 64, …), año 700 ac• Sir Francis Bacon, 1605, Inglaterra• Leibniz, XVII, uso de 0’s y 1’s• Boole, siglo XIX• Shannon, 1937

– Acaba de nacer la circuitería digital

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Primer empujón: los viajes espaciales, ‘70

Primer empujón: los viajes espaciales, ‘70

• Aplicaciones militares• Aplicaciones científicas

– Mariner, Viking y Voyager

– Necesidad de enviar señales débiles a gran distancia

– Y llegaron llenas de artefactos

– Aparece el tratamiento digital de imágenes

• Aplicaciones militares• Aplicaciones científicas

– Mariner, Viking y Voyager

– Necesidad de enviar señales débiles a gran distancia

– Y llegaron llenas de artefactos

– Aparece el tratamiento digital de imágenes

Viking IIViking II

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Módulo de desembarco de una VikingMódulo de desembarco de una Viking

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Imagen y colorImagen y color

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Tablas de color de una VikingTablas de color de una Viking

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El color y las VikingEl color y las Viking

Imagen con correcciones de color, tomada por el Viking 1, en agosto de 1976. Las correcciones de color de esta imagen están hechas en base a las respuestas de los filtros aplicados para su captura

Imagen con correcciones de color, tomada por el Viking 1, en agosto de 1976. Las correcciones de color de esta imagen están hechas en base a las respuestas de los filtros aplicados para su captura

Imagen original tomada por el Viking 1, en agosto de 1976Imagen original tomada por el Viking 1, en agosto de 1976

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Viking y el color realViking y el color real

Imagen del verdadero color del cielo de Marte al atardecer tomada por el Pathfinder

Imagen del verdadero color del cielo de Marte al atardecer tomada por el Pathfinder

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Grandes equipos y estacionesGrandes equipos y estaciones

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Era digital y la medidaEra digital y la medida

• Facilidad de almacenamiento

• Reproducibilidad de resultados

• Posibilidad de nuevas técnicas de medida

• Nuevas formas de realizar experimentos

• Facilidad de almacenamiento

• Reproducibilidad de resultados

• Posibilidad de nuevas técnicas de medida

• Nuevas formas de realizar experimentosEl paso de sistemas analEl paso de sistemas analóógicos a digitales es equivalente al paso de gicos a digitales es equivalente al paso de

caminar a cuatro patas a caminar erguidos los primatescaminar a cuatro patas a caminar erguidos los primates

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Ahora todosAhora todos• Skylab significa la madurez de la teledetección• Space Shuttle• Landsat, el primer satélite dedicado a “mapear” los recursos naturales

sobre la tierra y los océanos.• Sistemas de imagen por radar aparecen en el Seasat, 1978.• En los años ’80 aparecen

– Coastal Zone Color Scanner (CZCS),– Heat Capacity Mapping Mission (HCMM)– Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)

• El primer sistema radar no militar fue JPL's Shuttle Imaging Radar (SIR-A) en el Space Shuttle en 1982.

• En 1980, el Landsat fue privatizado y fue comercialmente usado por EEUU, Francia, URSS, Japón,

• Skylab significa la madurez de la teledetección• Space Shuttle• Landsat, el primer satélite dedicado a “mapear” los recursos naturales

sobre la tierra y los océanos.• Sistemas de imagen por radar aparecen en el Seasat, 1978.• En los años ’80 aparecen

– Coastal Zone Color Scanner (CZCS),– Heat Capacity Mapping Mission (HCMM)– Advanced Very High Resolution Radiometer (AVHRR)

• El primer sistema radar no militar fue JPL's Shuttle Imaging Radar (SIR-A) en el Space Shuttle en 1982.

• En 1980, el Landsat fue privatizado y fue comercialmente usado por EEUU, Francia, URSS, Japón,

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Primera imagen del LandsatPrimera imagen del Landsat

Nueva YorkY

Philadelphia

Nueva YorkY

Philadelphia

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Imagen del Landsat 1Imagen del Landsat 1

• Imagen del área de SaltLake City en 1972

• Imagen Multiespectral (MSS; 79 m resolución)

• La imagen se muestra en falso color (rojo corresponde a gran vegetación, como bosques y pastos)

• Los tonos grises corresponden a desiertos (oeste)

• El Gran Lago Salado ocupa la parte superior

• ¿Puede ver la ciudad de Salk Lake City?.

• Imagen del área de SaltLake City en 1972

• Imagen Multiespectral (MSS; 79 m resolución)

• La imagen se muestra en falso color (rojo corresponde a gran vegetación, como bosques y pastos)

• Los tonos grises corresponden a desiertos (oeste)

• El Gran Lago Salado ocupa la parte superior

• ¿Puede ver la ciudad de Salk Lake City?.

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Resolución 79 m

Resolución 30 m

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Satélites operacionales(año y rango)Satélites operacionales(año y rango)

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No sólo militar, también comercialNo sólo militar, también comercial

Univ. Carlos IIIUniv. Carlos III

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Desarrollo tecnológico de la IDDesarrollo tecnológico de la ID

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Desarrollo tecnológico de la IDDesarrollo tecnológico de la ID

• 1920: La Western Union crea las máquinas de telegrafía Bartlane(transmisión de imágenes)

• 1966: Bell Lab. desarrolla los precursores de los primeros CCD

• 1970: Sensores CCD de estado sólido• 1975: NASA lanza el Viking I a Marte

(manda 1400 imágenes)

• 1920: La Western Union crea las máquinas de telegrafía Bartlane(transmisión de imágenes)

• 1966: Bell Lab. desarrolla los precursores de los primeros CCD

• 1970: Sensores CCD de estado sólido• 1975: NASA lanza el Viking I a Marte

(manda 1400 imágenes)

• 1976: Imágenes científicas desde Monte Palomar con CCD

• 1986: Desarrollo por Kodak de un CCD de 1.4 Mpixels

• 1989: Nasa lanza la sonda Galileo a Júpiter– Un fallo en las antenas obliga

al desarrollo de la compresión de imágenes

• 1976: Imágenes científicas desde Monte Palomar con CCD

• 1986: Desarrollo por Kodak de un CCD de 1.4 Mpixels

• 1989: Nasa lanza la sonda Galileo a Júpiter– Un fallo en las antenas obliga

al desarrollo de la compresión de imágenes

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Diferencias analógico-digitalDiferencias analógico-digital

Baja a altaAltaFidelidad al original

PocaPoca a mediaInfluencia condiciones ambientales adversas

MuchaPocaCapacidad de ser multicanal

NuncaNunca/pocas vecesCalibración, ajuste en equipos receptores

Medio a altoBajo a medioPrecio dispositivos de recepción

AltoMedio a altoPrecio dispositivos de transmisión

InsensibleMuy sensible a sensibleRelación señal/Ruido

AltaDe baja a altaCalidad de la señal

SeSeññal/Sistema digitalal/Sistema digitalSeSeññal/Sistema analal/Sistema analóógicogicoCaracterCaracteríísticastica