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domenica 3 gennaio 2021

STEP #26 - La chimica e gli strumenti scientifici

La fotografia nella fotogrammetria
La fotogrammetria è possbile grazie alla fotografia, che significa "scrivere con la luce".
Nel processo della fotogrammetria è possibile utilizzare dalle due alle migliaia di fotografie per ottenere un modello tridimensionale. 
Nel mondo odierno per ottenere fotografie usabili nella fotogrammetria si utilizzano droni con sofisticate camere, macchine fotografiche apposite o scanner laser.
un tempo si avevano pochi strumenti fotografici ed erano costosi sia da comprare che utilizzare. Nei primi anni di vita della fotografia non esistevano fotocamere ma processi chimici che avvenivano grazie all'esposizione luminosa.

La storia della fotografia chimica
Fin dal Medioevo, gli alchimisti, studiavano i composti che viravano se esposti alla luce. Nel 1700 Shultze e Wedgwood fanno importanti sviluppi nel campo: durante degli esperimenti con carbonato di calcio, acqua regia, acido nitrico e argento, fu scoperto che il composto ottenuto, fondamentalmente cloruro di argento, reagiva alla luce cambiando colore.
Furono ripetuti esperimenti riempiendo una provetta di vetro con i reagenti e fu notato che i prodotti di reazione cambiavano colore solo dal lato illuminato. A tale sostanza fu dato il nome di scotophorus, portatrice di tenebre. Verso la fine del 1700 l’inglese Thomas Wedgwood sperimentò il nitrato di argento immergendovi dei fogli di carta che espose alla luce, dopo avervi deposto degli oggetti davanti.
Dove la luce colpiva il foglio, la sostanza si anneriva, mentre rimaneva chiara nelle zone coperte dagli oggetti. Purtroppo queste immagini non si stabilizzavano e perdevano rapidamente contrasto se mantenute alla luce.
Nel 1837 Daguerre inizialmente con l'aiuto di Niépce, utilizzò una lastra di rame con un sottile foglio di argento che, posto sopra i vapori di iodio reagiva formando ioduro d’argento. L’esposizione alla luce del foglio in una camera oscura trasformava lo ione argento in argento metallico. L’immagine non risultava visibile fino alla esposizione a vapori di mercurio. Un bagno in una soluzione di sale fissava, sia pur non stabilmente, l’immagine.
Louis Jacques Mandé Daguerre 

Il processo destò scalpore e si diffuse in Europa diventando il principale metodo per ottenere fotografie. Fu solo nella seconda metà dell’Ottocento che Fox Talbot perseguì l’obiettivo di ottenere una fotografia grazie all’impiego della tecnologia. L’obiettivo delle ricerche di Talbot divenne quindi quello di riuscire a ottenere delle immagini foto-chimiche.
Talbot mise a punto un procedimento fotografico che permetteva la riproduzione delle immagini con il metodo negativo/positivo tramite il quale si potevano ottenere molte copie della medesima posa. Sia il negativo che il positivo erano costituiti da una carta impregnata di cloruro di argento.
La strada della fotografia era aperta ed ebbe grande diffusione in tutto il mondo.
 
William Henry Fox Talbot e una sua macchina fotografica, John Moffat, 1864


I processi 
Da allora molto tempo è passato, ma ancora oggi, la tecnica fotografica tradizionale, si basa su queste quattro tappe fondamentali:

1)     Fotoreazione iniziale 

2)     Sviluppo

3)     Fissaggio 

lunedì 21 dicembre 2020

STEP #17 - I brevetti

12 dicembre 1893 - C. B. Adams - Primo metodo di fotogrammetria aerea

Nel suddetto brevetto viene spiegato non direttamente la costruzione di uno strumento ma di un metodo.
il metodo consiste nell'utilizzare 2 o più foto aeree per creare una cartina topografica. 
È interessante notare come già nel 1893 si pensasse alla possibilità di utilizzare foto aeree scattate da mongolfiere e macchinari per creare mappe topografiche.  
Ricordiamo che Orville e Wilbur Wright nel 1903 (10 anni più tardi) inventarono il primo aereo, in quei decenni volare era un'attività costosa ma sopratutto rischiosa e quindi veniva preferita l'analisi terrestre per la creazione delle cartine.
 
 
 
1901 - Carl Zeiss - Stereo Comparatore
Uno dei primi strumenti costruiti a livello seriale e industriale, questo strumento fu ampiamente utilizzato anche nell'astronomia e nell'architettura e negli anni venne aggiornato per automatizzarsi.
 
 
 
18 agosto 1964 - G.L. Hobrugh - restitutore di fotogrammetria automatico

Un chiaro esempio di come la fotogrammetria nel XX secolo abbia cercato per la maggior parte di aggiornarsi sopratutto nell'automazione dei processi, nel input e output digitali e non più analogici e nella riduzione dell'errore umano
 
 
 
22 Agosto 2017 - Micheal Leon Scott - drone per il riconoscimento di difetti nei materiali e ricostruzione di un modello 3D 
Nel nuovo secolo abbiamo avuto una rivoluzione dell'AI, dei droni e degli strumenti in generale, la fotogrammetria non richiede più aerei, lavori manuali che durano ore o faticosi disegni delle mappe.
Già dagli anni 80 la restituzione delle mappe avveniva con l'ausilio di computer ma i processi di presa erano i medesimi, con queste ultime invenzioni nel campo la fotogrammetria diventa un metodo utilizzabile in modo più semplice più ampio e con meno costi.


 
 
Fonti:

martedì 17 novembre 2020

STEP #11 - I costruttori

Nell'inizio del XX secolo i restitutori di fotogrammetria terrestre erano macchinari costosi ed enormi, ciò li rendeva rari e quindi difficilmente le aziende si dedicavano a costruirne o pubblicizarle.
Le eccezioni esistevano però e oltre a vari scienziati che già ne avevano creati di personali e unici c'erano due aziende svizzere, le principali nel settore.
Kern Aarau e Wild Heerbrugg erano i rispettivi propietari delle aziende che per tutto il XX secolo lavorarono sulla fotogrammetria creando macchine fotografiche, teodoliti e strumenti di varia natura.
(http://www.wild-heerbrugg.com/photogrammetry1.htm , Qui potete visionare un catalogo complessivo)
Nel 1988 Kern Aarau chiuderà la propria fabbrica e si unirà al gruppo Wild Leitz, e due anni dopo si consolideranno con la Leica Geosystem AG.
 
 
 
Altri due casi di inventori che si crearono da loro i propri strumenti sono il I° Tenente Silvestro ed
Edouard Deville.
 
Il I° Tenente Silvestro nel 1933 inventerà nelle officine meccaniche dell'IGM (Istituto Geografico Militare) un esemplare unico di restitutore chiamatò fotodiottra.
 
Nel 1896, in Canada, Edouard Deville inventerà il primo restitutore di fotogrammetria
 


Fonti:

lunedì 16 novembre 2020

STEP #9 - Gli inventori

Il primo restitutore di fotogrammetria (1896) e il suo inventore Edouard Deville

La fotogrammetria non è un discorso così moderno come crediamo, le sue basi si pongono già ai tempi di Aristotele, Euclide e il filosofo cinese Mo Ti (IV secolo a.c.) che teorizzaronò già i principi della camera oscura, successivamente inventata da Kepler nel 1604.

Il grande salto venne fatto nel 1826 da Joseph Nicephone Niépce (1765-1833), il primo uomo che riusci a scattare una fotografia di Nièpce, dando così inizio alla fotografia, l'ingrediente base della fotogrammetria.

La prima fotografia, Nièpce 1826

Nel 1859 Nadar (1820-1910), per conto di Napoleone, scattò delle foto aeree topografiche per la battaglia di Solferino.

Paolo Ignazio Pietro Porro (1801-1875) nel 1838 realizzo il rilievo topografico del territorio compreso fra Bardonecchia e Modane, e nel 1864 realizzò il fotogoniometro.  

Dicembre 1867, in un articolo del giornale tedesco dell'architettura il Dr. Albrecht Meydenbauer (1834-1921) è il primo ad utilizzare il termine fotogrammetria, termine successivamente utilizzato a livello globale.   

Il primo restitutore di fotogrammetria fu inventato nel 1896 da Edouard Deville (1849-1924), da quel momento chiamato "Il padre della fotogrammetria Canadese" anche per i suoi lavori di analisi geografica delle Montagne Rocciose in Canada.
 
 
 
Fonti: