ANTONIO DADDABBO



2 - Perché la fotogrammetria ?

  I rilievi eseguiti con metodo tradizionale, per essere precisi e completi, richiedono un numero elevatissimo di misure e quindi una lunga permanenza sul luogo da rilevare. Se occorre, poi, rilevare in maniera totale, fedele e particolareggiata un monumento importante e complesso, il volume di lavoro diventa proibitivo.
Per la maggior parte dei grandi monumenti d'importanza storica, non esiste alcun rilievo preciso e completo.
  D'altra parte, difficilmente le misure dirette possono dare una esatta rappresentazione geometrica delle superfici irregolari (statue, sculture, motivi ornamentali ecc.). Le stesse fotografie, per quanto belle e con elevato valore documentaristico, non possono fornire le misure dei monumenti.
  La stereofotogrammetria offre la soluzione del problema. Il rilievo stereofotogrammetrico si realizza in due fasi completamente distinte: la ripresa e la restituzione.
  La prima consiste nel riprendere, con particolari macchine fotografiche (camere metriche), una coppia di fotografie (coppia stereometrica) dell'oggetto da rilevare. La distanza tra i due punti di ripresa (base) varia da 1/5 a 1/20 della distanza dall'oggetto, per cui per distanze non superiori a 30 m. si impiegano coppie di camere metriche fisse agli estremi di un'asta rigida, chiamate " camere stereometriche " o più semplicemente " bicamere ".
  Si tratta, ovviamente, di apparecchi le cui caratteristiche ottiche e meccaniche sono verificate con grande precisione in laboratorio e quindi in grado di garantire, con assoluta esattezza, l'orientamento, relativo e assoluto, del fascio di raggi proiettante, sulla superficie sensibile, l'immagine dell'oggetto da rilevare.
  In fig. 1 è riportata la camera stereometrica grandangolare Wild C40, per riprese a brevissima distanza.
  Si tratta di due camere metriche fisse ad una distanza di 40 cm e sincronizzate elettromagneticamente.
  L'obiettivo, di cui le camere sono dotate, è da considerarsi esente da distorsione, ha la distanza principale (corrispondente alla focale dei comuni obiettivi) di 64 mm con un formato immagine di 60 x 80 mm. Il campo angolare di ripresa orizzontale è di 64°, quello verticale, reso asimmetrico da un opportuno decentramento, misura + 32° (verso l'alto) e - 17°20' (verso il basso). La camera può essere capovolta, disposta con la base verticale e, con l'aggiunta di una testa inclinabile, inclinata di 10°, 30°, 60°, 80°, 90°.
  In fig. 2 viene mostrata la camera stereomtrica Wild C 120 ( stesse caratteristiche della precedente ma con base di 120 cm) impiegata nella ripresa di un modello di carrozzeria.
  Il numero di fotografie da eseguire per rilevare integralmente un monumento dipende dall'importanza del monumento stesso e dalle difficoltà di scelta dei punti di ripresa. Ma anche in condizioni particolarmente difficili le operazioni di ripresa sono abbastanza rapidi e richiedono tempi che non possono essere neppure paragonati con quelli di un rilievo diretto.
  Contemporaneamente tramite alcune operazioni topografiche, anch'esse molto rapide, è possibile stabilire un reticolo di riferimento che serve da ossatura del rilievo.
  E' possibile costituire in questo modo, con una spesa minima e con limitati lavori di campagna, degli archivi di monumenti: in sei mesi tre operatori hanno rilevato un complesso di 27 templi e le zone archeologiche della Nubia, in Egitto.
  Questi archivi sono sempre disponibili per consentire la restituzione dei rilievi, il giorno in cui simili documenti saranno ritenuti utili. E' questo uno dei pregi della fotogrammetria: essa consente la costituzione rapida ed economica degli archivi di base e l'utilizzazione di questi archivi per ottenere rilievi di grande precisione quando gli studi archeologici e storici o i lavori di restauro lo richiedano.
  L'utilizzazione, sotto forma di " restituzione " fotogrammetrica, in prospetti, piante, sezioni, curve di livello, si fa con l'ausilio di apparecchi ottico - meccanici di grande precisione, in grado di ricostruire l'orientamento, stabilito nella ripresa, dei fasci di raggi proiettanti l'immagine impressa sulla superficie sensibile.
  In fig. 3 è riportato l'autografo Wild A40, realizzato per la restituzione delle riprese effettuate con le camere stereometriche C120 e C40.
  L'operatore osserva, attraverso l'oculare (9), l'immagine in rilievo dell'oggetto fotografato nella " ripresa ".
  Attraverso opportuni comandi (10) è possibile inserire la stessa distanza principale della camera con cui è stata effettuata la ripresa. Una eventuale differente esposizione delle due lastre può essere compensata per mezzo di
  due reostati (11) che ne regolano l'illuminazione.
  Nello stesso spazio tridimensionale in cui osserva l'oggetto fotografato, l'operatore può far muovere un indice di riferimento coordinando gli spostamenti in un sistema di riferimento cartesiano ortogonale XYZ e precisamente: .

  • con la manovella di sinistra (7) ottiene lo spostamento lungo l'asse X;
  • con la manovella di destra (4) lo spostamento lungo l'asse y;
  • mediante il pedale circolare (5) gli spostamenti lungo l'asse Z.

Gli spostamenti comandati dalle due manovelle vengono registrati, su comando elettro-magnetico del secondo pedale (6), dalla punta scrivente del tavolo collegato all'autografo .
  In queste condizioni l'autografo è in grado di effettuare le sezioni orizzontali dell'oggetto rilevato:

  • mediante il pedale (5) si fissa la quota (indicata dal contatore 3) alla quale si vuole effettuare la sezione;
  • coordinando i movimenti delle due manovelle si fa muovere l'indice sulla superficie dell'immagine in rilievo;
  • agendo sul pedale (6) si rende scrivente la punta del pantografo, la quale disegnerà la proiezione orizzontale delle curve descritte dall'indice.

Per ottenere le proiezioni sul piano verticale è sufficiente agire sul commutatore Y - Z (2).
  Per avere rapidi spostamenti lungo l'asse X si agisce sulla leva centrale (8).
  La restituzione è più lunga e più costosa della ripresa, ma può essere adattata alle esigenze degli studiosi o dei restauratori e consente di ottenere dei rilievi la cui omogeneità, obiettività e precisione non potrebbero essere raggiunte con altri procedimenti.
  Grazie al tracciamento automatico di tutte le linee, che esclude ogni interpolazione, il più piccolo dettaglio si traduce con la stessa precisione delle linee principali dell'edificio rilevato.
  Tale precisione può essere molto elevata.
  Essa è strettamente legata alle condizioni di ripresa, ma resta facilmente superiore al centimetro se le distanze dei punti di ripresa dai dettagli che interessano non superano la ventina di metri.
  Con fotografie prese a breve distanza, è possibile avere una precisione dell'ordine del millimetro (è il caso dei bassorilievi) .

continua