#27 - La mappa concettuale

 

Una sintetica mappa concettuale per illustrare il ruolo dello 
stereomicrometro nell'ambito della cartografia

Oggi per analizzare il ruolo dello stereomicrometro in un contesto pratico, sfrutteremo una mappa concettuale per comprendere gli aspetti chiave legati al suo utilizzo nella redazione di una carta geografica.

Innanzi tutto ragioniamo sullo scopo di una carta geografica: la sua principale funzione è quella di guida all'esplorazione, sia essa di un ambiente naturale sconosciuto o di una grande città, una mappa è necessaria per perdersi e ritrovarsi nell'ambiente e in questo modo riuscire a cogliere tutte le sfaccettature e i dettagli del panorama circostante. Per agevolare tale funzione è necessario inserire nella propria carta un numero sufficiente di dettagli, nel caso dello stereomicrometro, la fonte della precisione o degli errori legati alla redazione della mappa è strettamente legata alla fotografia (alla coppia di fotogrammi per essere precisi) che verrà utilizzata per l'analisi fotogrammetrica.

Naturalmente una grande precisione limiterà la presenza di errori nel documento finale aumentandone l'affidabilità, cioè la sicurezza che una carta geografica dà al suo portatore, inoltre l'aggiunta di informazioni utili alla lettura della carta (una legenda, ma anche note e appunti personali) può aiutarne la lettura, riducendo la componente di errore umana legata all'utilizzo, oltre ad aggiungere un tocco di personalizzazione che rende un oggetto (probabilmente prodotto in massa) unico nella sua relazione con chi lo possiede.

#26 - La chimica

 Nell'ambito dell'analisi fotogrammetrica, la chimica ha avuto un ruolo fondamentale per un periodo molto esteso della storia, in particolare fino allo sviluppo e alla diffusione della fotografia digitale: infatti lo sviluppo di un rullino aveva un compito essenziale per tutto il lavoro eseguito in laboratorio, trasferire la fotografia su un supporto più resistente per la fase di restituzione.

Lo sviluppo di un rullino dipende dal tipo di macchina fotografica utilizzato per scattare le fotografie, in particolare per le macchine Polaroid lo sviluppo è eseguito subito dopo lo scatto in modo autonomo dalla fotocamera stessa ma il procedimento è simile allo sviluppo di una pellicola "classica".

Il primo step consiste nell'estrazione della pellicola dalla macchina fotografica, operazione che deve essere eseguita al buio per evitare che le immagini latenti presenti sul rullino vengano danneggiate. Dopodiché la pellicola viene trattata con un bagno di sviluppo (detto rivelatore) per rendere visibile l'immagine e una volta ottenuto il risultato desiderato si immerge la pellicola in un bagno di arresto per bloccare l'effetto del rivelatore.

Il passo successivo è il bagno di fissaggio che serve a rendere l'immagine resistente alla luce, la pellicola viene ripulita e appesa ad asciugare, pronta per essere stampata.

È evidente che la fotografia digitale abbia semplificato molto il processo di sviluppo fotografico in quanto la stampa di un'immagine digitale può essere eseguita con qualsiasi stampante su qualsiasi supporto. Inoltre nel file digitale è possibile modificare esposizione e contrasto della fotografia tramite software informatico, operazione che ai tempi dello sviluppo di rullini era eseguita tramite specifiche procedure in camera oscura.

#25 - Le cose personali

 Oggi un piccolo viaggio nel tempo alla ricerca degli oggetti che in qualche modo rappresentano il passato, presente e futuro del sottoscritto. Il compito non è stato semplice in quanto molti oggetti del passato sono andati perduti e altri che si ricollegano al futuro sono stati riadattati a causa della pandemia globale e dei suoi effetti sulla vita di tutti i giorni e sui piani per il futuro.

In apertura uno strumento che ho usato molto negli anni del liceo: una chitarra elettrica Ibanez serie GIO mancina, un pezzo unico per via delle modifiche che sono state apportate negli anni alla ricerca del suono perfetto. Sulle spalle di questo oggetto ci sono anni di pratica, sperimentazione ed esperienze durante le quali mi ha fedelmente accompagnato senza mai deludere. Inoltre, poco visibile a un primo sguardo, questo strumento è stato oggetto di manutenzione costante per mezzo di accorgimenti liuteristici frutto dell'esperienza di mio padre che mi ha trasmesso.

Uno degli oggetti che mi sono trovato a usare molto più spesso nell'ultimo periodo, complice l'isolamento causa pandemia, è un piccolo quadernetto su cui disegno e annoto qualunque tipo di pensiero nel corso delle giornate. Di recente però la funzione di disegno è stata trasferita sul mio PC per mezzo della tavoletta grafica, un dispositivo che ho acquistato di recente per svagarmi dopo le lezioni.

Ultimo ma non per importanza è un casco con una tuta da pista, un piccolo progetto che speravo di realizzare nel periodo primaverile ed estivo del 2020 che però è stato messo in pausa dalla pandemia ma rimane in attesa nella speranza che la ricerca scientifica riesca finalmente a trovare un modo efficace per porre fine alla pandemia, fino ad allora si aspetterà pazientemente il ritorno in pista.

#24 - Le parole nella Storia

L'analisi dei documenti è da sempre un aspetto fondamentale per lo studio di un periodo storico e ancora una volta il prezioso strumento di internet ci offre un incredibile mezzo per l'analisi simultanea di tutti i documenti immagazzinati nel database di Google alla ricerca di parole chiave che permettano la ricostruzione di qualunque percorso storico.

 

Il primo grafico ci mostra come il termine "stereomicrometer", subito dopo la sua nascita ufficiale nei primi anni del Novecento, sia stato lentamente rimpiazzato con il più colloquiale "parallax bar" che aiuta a descrivere in modo più diretto la funzione dello stereomicrometro. Dopo il picco avvenuto negli anni '60 tuttavia il termine (e lo strumento con lui) vede una riduzione drastica nel numero di utilizzi, complice la nascita dei sistemi lidar e sonar che hanno rimpiazzato la fotogrammetria nell'analisi a distanza.

Per quanto riguarda invece i tre principali produttori di strumenti ottici di precisione che includevano lo stereomicrometro nei propri dispositivi, in particolare la zeiss e la Wild vedono il loro miglior risultato negli anni '60 per poi veder ridimensionata la loro posizione nel mercato internazionale. Al contrario le Officine Galileo vedono nel secondo dopoguerra un'esplosione di menzioni nei documenti legata al fatto che la loro produzione spaziava ben oltre il campo dei dispositivi ottici e per questo hanno mantenuto una certa rilevanza anche dopo il declino dello stereomicrometro.

L'ultimo grafico che verrà analizzato in questa sede rappresenta quanto presentato nei due precedenti: il punto di svolta osservato negli anni '60 che ha portato all'allontanamento dalla fotogrammetria è lo sviluppo della tecnologia sonar prima e lidar dopo che ha permesso non solo una tecnica di rilievo più rapida ma anche più precisa rispetto all'analisi fotogrammetrica. In particolare la tecnologia lidar ha visto un declino a sua volta agli inizi del 2000 anche se negli ultimi anni è stata soggetta ad una ripresa, probabilmente legata al rinnovato interesse per l'esplorazione spaziale.

#23 - La normativa

La fotogrammetria, in particolare quella aerea a fini topografici, è soggetta a normative internazionali che permettono a tutti i tecnici, analisti e appassionati di avere un riferimento comune su come effettuare dei rilievi fotogrammetrici e su come interpretarli in modo unificato e comprensibile per tutti.

Gli enti che si occupano di applicare le normative in vigore possono essere internazionali o nazionali/locali, questa distinzione è legata al fatto che non tutti i paesi usano le stesse unità di misura, né hanno le stesse leggi circa il sorvolo del territorio nazionale, tuttavia quasi tutte accettano la regolamentazione ISO/TC 211 per le analisi geografiche: un insieme di regole che definiscono come le cartine moderne vengano redatte e pubblicate secondo le nuove tecnologie di rilievo.

Riducendo di poco il campo al fine di fare un esempio, la NSPS nel 2002 ha approvato un modello che descrive con precisione come redigere una mappa, nel dettaglio:

Questi parametri sono essenziali per fissare un limite minimo di precisione (nonché uno standard di qualità) per qualsiasi carta topografica approvata dalla società, imponendo ai cartografi uno standard da rispettare in qualsiasi contratto.

Naturalmente questo semplifica il ruolo dell'analisi topografica a un livello tale che il pubblico non specializzato possa comprendere i valori riportati sulla cartina, tuttavia la ISPRS fornisce sul suo sito anche valori numerici per addetti del settore per impostare anche loro uno standard interno per tutti i cartografi.

Infine, parlando di fotogrammetria aerea non si può non citare una tecnologia che sta diffondendosi in tutto il mondo: i droni, piccoli apparecchi a pilotaggio remoto che possono essere molto utili ma anche molto pericolosi nelle mani sbagliate. 

Per questo motivo l'ANAC ha diffuso una normativa per classificarli e definirne i limiti di volo a livello nazionale di cui si può trovare un piccolo riassunto qui.

#22 - Il manuale d'uso

Uno stereomicrometro è uno strumento di precisione che serve a misurare la differenza di parallasse tra elementi di una coppia di fotogrammi, ma come si usa un oggetto del genere in un laboratorio?

In realtà il funzionamento di uno stereomicrometro è molto semplice, ma la preparazione di tutte le parti coinvolte nel processo di misura influisce direttamente sulla qualità del risultato della fase di restituzione: dopo aver posizionato le foto su un piano perpendicolare all'asse ottico dello stereoscopio in modo da formare una singola immagine all'occhio dell'osservatore, si posiziona una delle due marche di riferimento su un punto fisso nell'immagine.

Esempio di posizionamento di uno stereomicrometro

Una volta fissato il punto che verrà considerato lo zero della misurazione, si fa in modo di posizionare la seconda marca di riferimento lungo la barra dello stereomicrometro in modo da "fondere" le due marche e ottenere la marca mobile: a questo punto si conosce il valore della profondità del punto applicando il valore della distanza tra le due marche, leggibile sullo stereomicrometro stesso, al modello geometrico usato nelle prime fasi dell'analisi fotogrammetrica e si può procedere a segnare tutti i punti nella fotografia analizzata che hanno la stessa profondità semplicemente spostando la coppia di fotogrammi e mantenendo la distanza delle marche di riferimento costante.

#21 - Il fumetto

 La produzione fumettistica internazionale è un ottimo trampolino di lancio per grandi storie, ma viene anche sfruttata, spesso involontariamente, a scopi didattici: tra le pagine di un fumetto infatti si possono trovare fatti storici, competenze scientifiche e tecniche semplificate per far capire al lettore il funzionamento di uno strumento ma anche per stuzzicarne la curiosità nel caso volesse approfondire.

È il caso di Batman, supereroe della DC Comics che fa largo uso della tecnologia a sua disposizione per condurre indagini parallele a quelle della polizia per aiutare a catturare i criminali più incalliti e pericolosi presenti a Gotham.

In particolare a pagina 13 del secondo volume della serie Gates of Gotham (2016), nel mezzo di un'indagine per fermare un giro di contrabbando di esplosivi nella città di Gotham, si vede Tim Drake nei panni del Red Robin eseguire un'analisi fotogrammetrica sulla tuta dell'Architetto a partire da fotogrammi di un video di sorveglianza che lo ritrae.

"Sto provando a generare un modello 3D
 sulla base di diverse angolazioni, più facile a dirsi che a farsi"

Naturalmente lo stereomicrometro non è direttamente rappresentato nel pannello riportato ma viene riportata la forma più recente di analisi fotogrammetrica: l'analisi computerizzata di immagini è una realtà presente nei satelliti moderni e in molti sistemi adibiti alla creazione di modelli 3D di oggetti e persone, spesso al fine di riutilizzare questi dati nei film, per la realizzazione di scene pericolose o non riproducibili nella realtà (come può essere una scena di un film fantasy o fantascientifico).

Questo pannello dunque ci fornisce uno spaccato su come si realizza un'analisi fotogrammetrica oggi, con un po' di semplificazioni, rispetto agli anni '50 e '60 in cui la presenza dello stereomicrometro era fondamentale.