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Paganini's photogrammetrische Instrumente und Apparate für die Rekonstruktion photogrammetrischer Aufnahmen
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- Paganini’s ptiofogrammefrische Instrumente und Apparate für die Rekonstruktion photogrammetrischer Aufnahmen.
- Von
- Professor E. Dolèzal, Wien.
- Wie in Frankreich, so wurde auch in Italien die Photogrammetrie zuerst für Zwecke der Terrainaufnahme erprobt. Der bekannte Geodât Professor P or r o in Mailand war es, welcber mit klarem Auge die Wichtigkeit der Photographie fur die praktische Messkunst erkannte und bereits 1855 sich mit der Anwendung der Photographie für Messungszwecke intensiv befasste.
- Porro nannte diesen neuen Zweig der Geodasie „Sphârisehe Photographie14. Das Objektiv, welches er bei seinem Probeinstrumente benützte, war ein von ihm berechnetes sphârisches Objektiv, Kugel-objektiv, woher auch der Name „Sphârische Photographie44 herrühren dürfte. Dieses Objektiv deckt sich in seiner Konstruktion mit jenem, welches spater von Sutton angegeben wurde.
- Mitten in seinen vielumfassenden Arbeiten auch damit beschâftigt, die praktische Anwendung der Photographie für die Tachymetrie darzuthun, starb Porro.
- Er hinterliess eine schone diesbezügliche Arbeit, betitelt: „Applicazione délia fotografia alla Geodesia441)
- Sâmmtliche Apparate, w elche Porro konstruierte, und deren er sich bei seinen Versuchen bediente, wurden vom Direktor der polytechnischen Offizin zu Mailand, Ingénieur Salmoiraghi, welcher früher der Offizin Porro’s vorstand, erworben und wohl verwahrt.
- Mit dem Tode Porro’s fanden die von ihm mit Liebe und Verstandnis eingeleiteten Versuche fiber die Verwertung der Photographie in der Geodasie einen jâhen Abschluss und fielen der Vergessenheit anheim.
- Niemand fand sich, der Porro’s Ideen aufge-griffen und durchgeführt hâtte. Fast zwanzig Jahre mussten verfliessen, ehe das militar-geo-
- 1) Publiziert in der italienischen Zeitschrift: „I1 Politeenico“ XI. volume, Tipografia Saldini, Milano.
- graphische Institut zu Florenz daran schritt, die reichen Schâtze, welche die mathematisch genaue Perspektive einer Photographie in sich birgt, zu heben, indem man die Photographie in den Dienst der topographischen Aufnahme zu stellen suchte.
- Der Generalstabsoffizier Manzi Michèle hat im Jahre 1875 gelegentlich der topographischen Arbeiten mit dem Messtische in den wildesten Gebieten der Abruzzen mit dem Gran Sasso Photographien mit einem gewohnlichen photo-graphischen Apparate hergestellt und dieselben zur naturgetreuen Darstellung des Terrains mit Erfolg verwendet.
- Auf dem Hochplateau des Mont Cenis benützte der genannte Generalstabsoffizier im folgenden Jahre 1876 gleichfalls gewohnliche Photographien, und die schone Aufnahme des Bart-Gletschers im Gebiete des Mont Cenis im Maassstabe 1:10000 beweist, welch’ enormen Nutzen der Topograph aus den Photographien für die Darstellung des Terraincharakters ziehen kann.
- Eine Kom mission, welche die Leistungsfahigkeit der Photographie als Hilfsmittel des Topographen prüfte, sah sich bestimmt, ein négatives Urteil zu fallen, und vernichtete mit einem Schlage die von Manzi Michèle mit Verstandnis inaugurierten Arbeiten.
- Wenn auch die Verwendung gewohnlicher Photographien sich nicht so ergiebig zeigte, als man erwartet hatte, so ist dies in zwei Punkten begründet. Erstens bot das nasse Kollodiumver-fahren namhafte Schwierigkeiten, welche durch die erschwerenden Verhâltnisse der Arbeit im Hochgebirge erhoht wurden, und zweitens waren die verwendeten Apparate in mehrfacher Hinsicht noch unvollkommen, so dass die gewonnenen Bilder nicht jene Ausbeute boten, welche man zu machen erhoffte.
- General F errer o, welcher die Fortschritte der
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- Photographie mit wachsamem Auge verfolgte, lenkte von neuem im Jahre 1878 die Auf-merksamkeit des Institutes auf die Notwendigkeit hin, Studien im Sinne Man zi Michele’s aufzunehmen.
- Derlngenieur-Geograph L. P. Paganini wurde im Jahre 1878 mit Versuchen über die Yer-wendbarkeit der Photographie für Zwecke der Topographie betraut.
- Heute nach 20 Jahren rastloser und an-erkannter Thâtigkeit ist er Vorstand der photo-topographischen Abteilung des militâr-geo-graphischen Institutes zu Florenz, welchem er im obigen Zeitraume glanzende Belege seiner Tüchtig-keit geliefert hat.
- Paganini hat nicht nur den theoretischen Teil der Photogrammetrie behandelt, sondera sich auch mit dem Instrumentenbau befasst, welcher ihm mehrere schone Apparate verdankt.
- Dâs erste Instrument, dessen er sich bei seinen Probeaufnahmen in den Apuanischen Alpen be-diente, war eine Kombination eines Theodoliten mit einer Kamera obscura. Diese war so aus-gestattet, dass die ausgedehnten Panoramen, welche damit gewonnen wurden, aile Mittel boten, um die Photo gramme in die gegebenen Triangulierungs-netze zu orientieren und Detailpunkte sicher in Bezug auf Situation und Hôhe zu fixieren.
- Bereits im folgenden Jahre 1879 wurden auf Grand der gemachten Erfahrungen an dem ersten Instrumente namhafte Verbesserungcn vorge-nommen, und es gelang Paganini, bei Anwendung des damais neuen photographischen Yerfahrens mit Brom-Gelatine die Serra dell’ Argentera, den wildesten Teil der Seealpen, von 15 Stationen aus zu bewâltigen.
- Yom Jahre 1880—85 arbeitete Paganini an einem ausgedehnten Gebirgsstocke der Graischen Alpen, wobei seit 1884 ein neues, verbessertes photogrammetrisches Instrument in Anwendung kam.
- Dieses Instrument liess das militar-geographische Institut zu Florenz in der Werkstatte „Galileo“ zu Florenz nach Zeichnungen Paganini’s ausführen.
- Rastlos arbeitete Paganini an der Yervoll-kommnung der photogrammetrischen Aufnahme-instrumente und baute im Jahre 1891 ein neues Instrument, welches heute im Institut zu Florenz ausschliessliche Yerwendung findet.
- Auch war Paganini bemüht, für Zwecke der Kiistenaufnahmen und für Forschungsreisende photogrammetrische Instrumente zu schaffen, welchem Streben zwei Instrumente ihre Entstehung verdanken.
- Neben den eigentlichen photogrammetrischen Instrumenten, welche bei der Feldarbeit verwendet
- werden, gab Paganini auch zur Erleichterung derHausarbeiten Apparate an, welche sympathische Aufnahme gefunden haben und mehrseitig verwendet werden.
- Nachfolgend werden wir eine kurze Be-schreibung sowie bildliche Darstellungen der von Paganini geschaffenen photogrammetrischen Instrumente und Behelfe für die Rekonstruktion bringen.
- Fig. 1.
- A.
- Photogrammetrische Instrumente für die Feldarbeit.
- 1.
- Das erste dieser Instrumente ist das Modell aus dem Jahre 1884 (Fig. 1) und besteht aus nachstehenden Teilen:
- 1. einer photographischen Kamera,
- 2. einem Limbus mit Alhidade und Hohenkreis samt Fernrohr (Universal-Instrument) und
- 3. einem angepassten Stative.
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- Die Kamera hat Obeliskenform, besitzt in einem Metallgerippe eine feste Stütze, und die Wandung derselben wird von einem harten, licht-dichten Pappendeckel gebildet. Das breitere Ende derselben tragt einen Metallrahmen, dessen lichte Oeffnung dem Plattenformate 18X24 ange-passt ist und eine solche Einrichtung hat, dass die Mattscheibe und an ihrer statt eventuell die Kassetten bequem herein- und herausgeschoben, eventuell fixiert werden konnen.
- In der Ebene dieses Metallrahmens, womoglich im Schnittpunkte der Diagonalen der rechteckigen Oeffnung, sind feine Metallfâden aufgezogen, wo-von der eine eine horizontale und der andere eine vertikale Lage hat. Dieselben entsprechen bei einer justierten Kamera dem Horizonte und der Hauptvertikallinie der Photographie. Diese Fâden liegen unmittelbar an der Mattscheibe resp. an der lichtempfindlichen Platte an und bilden sich bei der Exposition ab.
- Die Yorderseite und zugleich der schmâlere Teil der Kamera tragt das photographische Objektiv.
- Dieses ist ein Antiplanet von Steinheil mit der Brennweite 244,5 mm, welcher mit einem Diaphragma von ca. 5 mm benutzt wird.
- Die Platten, welche hochgestellt gebraucht werden, haben das Format 19X24,5, und die Grosse der verwendbaren Bilder betrâgt 18,5X24 cm. Der horizontale Bildfeldwinkel betrâgt 42°, und der vertikale Bildwinkel ist zufolge der Hoch-stellung der Platte grosser und umfasst 52°.
- Das Objektiv ist derart an der Kamera montiert, dass fiir eine vertikale Yerschiebung, wie dieselbe bei den meisten photogrammetrischen Instrumenten Oesterreichs oder Deutschlands mit Yorteil zur Anwendung gelangt, nicht vorgesorgt ist. Diese Yerschiebung, welche eine Hebung resp. Senkung des Horizontes der Aufnahme und dadurch eine vermehrte Anwendbarkeit fiir Hohen-und Tiefenaufnahmen gewinnt, wie es bei Hoch-gebirgsaufnahmen sich notwendig zeigt, wurde teilweise durch eine Hochstellung der Platte ersetzt.
- Um aber Gegenstânde, welche in ihrem Ab-stande vom Instrumente zu stark variieren, mit gleicher Schârfe zu erhalten, ist das Objektiv in der Richtung der optischen Achse desselben ver-stellbar, wodurch die erwünschte Aenderung in der Bildweite erzielt werden kann.
- Zu dem Ende ist in der Richtung der Achse ein Metallstreifen befestigt, der eine Millimeter-teilung tragt. Der Nullpunkt derselben befindet sich genau über dem zweiten Hauptpunkte des Objektives, die Teilung ist gegen die Kamera
- hin ausgetührt, und der Abstand des Nullpunktes von der Bildebene stellt die jeweilige Bildweite dar.
- Der Objektivtubus mit dem geteilten Metallstreifen ist mittels einer Schraube mit einer an der Kamera fix angebrachten Metallrohre ver-bunden. Die Ganghohe dieser Schraube betrâgt einen Millimeter. Wenn der Objektivtubus ein-mal umgedreht wird, so hat der zweite Haupt-punkt des Objektives um einen Millimeter seine Lage gegen die Bildebene geândert.
- Ein Silberstreifen, in der Peripherie des fixen Rohres eingelegt, tragt einen Kreis eingerissen, welcher in 10 gleiche Teile geteilt ist und auf dem die Teilungspunkte beschrieben sind.
- Hat man einen Teilstrich der geradlinigen Teilung auf Null der peripherischen Teilung ein-gestellt, hierauf den Objektivtubus einmal um seine geometrische Achse gedreht, so kommt der Nullpunkt der peripherischen Teilung auf den nâchsten Teilstrich der geraden Skala und der Hauptpunkt des Objektives hat sich um einen Millimeter weiter bewegt.
- Es* ist klar, dass eine Yerânderung in der Lage des Objektiv-Hauptpunktes bis auf zwei Dezimalstellen der Millimeter angegeben werden kann. Die Ganzen und Zehntel der Millimeter werden direkt erhalten, und zwar die ersteren auf der geradlinigen Teilung des Metallstreifens, die letzteren auf der peripherischen Teilung; die Hundertstel der Millimeter konnen durch Schâtzung ermittelt werden.
- Nachdem die Lange der Bildweite, dieser eminent wichtigen Grosse für die Dimensionçn der Perspektive, für eine bestimmte Stellung des Objektives mit aller Schârfe ermittelt ist, ist die Bildweite für eine jede andere Stellung des Objektives als bekannt anzusehen.
- Durch die soeben geschilderte Einrichtung wird es moglich, die Bildweite mit einem hohen Grade von Genauigkeit angeben zu konnen.
- Wenn es auch für Terrainaufnahmen, wo mit grosseren Objektsdistanzen gearbeitet wird, nicht notig erscheint, die Bildweite zu variieren, sondern diese als konstant und der Brennweite des Objektives gleich zu setzen aus konstruktiven Gründen ratsam erscheint, so ist hingegen bei photogrammetrischen Instrumenten, welche Archi-tekturaufnahmen dienen sollen, notwendig, Ka-meras mit variabler Bildweite zu bauen. In diesem Falle wird die vorbeschriebene Einrichtung, wie dieselbe die mathematisch-mechanische Werkstâtte „Gallileo“ zu Florenz bei den Instrumenten Paganini’s ausführt, praktischen Bedürfnissen entsprechen.
- Photogrammetrische Instrumente für For-
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- schungsreisende, welche sich zumeist fîir Terrain-und Architekturaufnahmen interessieren, werden so zu bauen sein, dass die Bildweite variiert werden kann, um denselben die Moglichkeit zu bieten, beide Arten von Aufnahmen in gleicher Schârfe zn erhalten.
- Der beliebig regulierbare Momentverschluss des Objektives ist die bekannte Steinheil’sche Konstruktion.
- Die Kamera ruht auf einem Metallgerüste, einem Unterbau, welcher in drei armartig gestalteten Metallstücken drei Stellschrauben trâgt. Ausser-dem ist die Einriehtung getroffen, dass die Kamera um eine horizontale Achse, welche auf der Ob-jektivseite sich befindet, bis zu 30 Graden ge-dreht werden kann, wodurch eine Neigung der Bild-ebene zur Yertikalebene erzielt wird. Durch zwei seitlich angebrachte und mit dem Unterbau der Kamera verbundene Metallsegmente mit Schlitzen, in welchen Pressschrauben sich beflnden, wird die Kamera in ihrer Lage fixiert, und auf der Teilung, welche eines der Segmente trâgt, die Neigung der optischen Achse (Bilddistanz) zum Horizonte abgelesen.
- Die in ihrer Einriehtung geschilderte Kamera kann auf eine Unterlage gesetzt und die Lage der Bildebene einerseits durch die Stellschrauben der Kamera gehoben oder gesenkt und anderer-seits in den Segmenten um ihre horizontale Dreh-achse in ihrer Lage geandert werden.
- Bei ihrer praktischen Anwendung wird die Kamera auf die Alhidadenplatte eines geodâtischen Instrumentes plaziert, die Stellschrauben kommen in entsprechend gelagerte und gestaltete Metall-plâttchen, und eine Art Herzschraube stellt eine sichere Verbindung beider Teile mit einander her, sodass die Kamera mit der Alhidade beliebig im Horizonte gedreht werden kann. Ausserdem ist eine Einriehtung getroffen, welche gestattet, der Kamera auf der Alhidade eine begrenzte, geringe Rotation um die Achse der Herzschraube zu erteilen.
- Der zweite Hauptbestandteil des photo-grammetrischen Apparates, welcher einerseits eine Unterlage fur die Kamera bildet, anderseits aber die Orientierung der Bildebene im Baume, sowie geodatische Festlegung der photogrammetrischen Standpunkte ermoglicht, ist ein geodâtisches Winkelmessinstrument, — in seiner Ausstattung ein Universal-Instrument.
- Wie aus der Fig. 1 zu ersehen ist, hat man ein Universal-Instrument mit einem excentrisch angebrachten Fernrohre vor sich. Das Instrument selbst wird durch eine Herzschraube, welche durch
- die Kopfplatte eines massiven Statives hindureh-geht, mit dem Stative verbunden.
- Der Horizontalkreis besitzt zwei diamétrale Nonien, giebt mit Nonienablesung direkt Minuten und durch Schatzung 30 Sekunden.
- Die Alhidadenplatte trâgt drei Metallplâttchen zur Aufnahme der Stellschrauben der Kamera, sowie Kreuzlibellen zur Horizontierung des Limbus, und ihr zentraler Teil enthâlt eine Herzschraube zur Fixierung der Kamera; weiter nimmt ein excentrisch angebrachter Trâger in seinem oberen Teile ein um eine horizontale Achse drehbares Fernrohr auf, welches eine Nivellierlibelle trâgt.
- Neben den üblichen Rektifikationsvorrich-tungen am Fernrohre und an der Libelle ist ein Hohenkreis mit zwei diamétral angebrachten Nonien vorhanden, welcher, auf der Drehachse des Fernrohres montiert, gestattet, Yertikalwinkel bis auf halbe Minuten zu ermitteln.
- Das Stativ besteht aus, einer soliden Metall-platte, welche neben den drei Armen zur Aufnahme der Stativfüsse weitere drei, jedoch kleinere Arme trâgt, durch welche die Stellschrauben des Limbus hindurchgehen. Es sind hier also die Stellschrauben des Limbus von der Limbusplatte getrennt und in der Kopfplatte des Statives montiert, eine Konstruktion, wie dieselbe bei âlteren Messtischen in Anwendung steht und in diesem Falle sicherlieh nicht nachahmungswert erscheint.
- Durch die Mitte der Stativplatte greift eine Herzschraube hindurch, welche die Yerbindung des Instrumentes mit dem Stativ herstellt und seine Stabilisierung bedingt.
- Die drei Stativbeine sind massiv gehalten, gut beschlagen und zum Abnehmen von der Stativplatte eingerichtet. Dieselben konnen in gebirgigen Gegenden mit Yorteil von den Trâgern der Instrumente als Bergstocke zur Stütze benützt werden.
- Dieses erste prâzisere Instrument, welches Paganini fur Zwecke der Photo-Topographie haute, fand bei den Institutsarbeiten vom Jahre 1884 an bis 1890 ausgedehnte Yerwendung.
- Teile der Grajischen Alpen, sowie ausgedehnte Gebiete in den Rhâtischen Alpen, welche hoch-interessante Aufnahmen fur die Herstellung der neuen Karte Italiens darstellen, wurden durch Kom-bination von Messtisch- und photogrammetrischer Arbeit bewâltigt. Die Thalgründe bis zur Hohe von 2000 m wurden von dem Topographen Rim-botti mit dem Mfesstische bearbeitet, wâhrend ailes Terrain über diese Hohe hinaus bis zur Kamm-linie auf photogrammetrischem Wege von Paganini vermessen wurde.
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- Als im Jahre 1889 das militâr-geographische Institut zu Florenz die phototopographisehen Arbeiten ausdehnen wollte, schritt Paganini daran, auf Grund der reichen Erfahrungen, welche er bei seinen zahlreichen phototopographisehen Auf-nahmen gesammelt hatte, ein neues Instrument Zu bauen.
- Pas neue Instrument führt den Namen:
- „Phototopographischer Apparat Paganini, Modell 1890“.
- Dieses Instrument (Fig. 6) unterscheidet sich von dem soeben beschriebenen in nachstehenden Punkten :
- 1. In der Montierung und Einrichtung der Caméra,
- 2. In der Beseitigung des excentrisch situierten Fernrohrs und
- 3. In der Yerwertung des photographischen Objektives als Yisiermittel, indem das-selbe mit einem in der Mattscheibe placierten Oculare zu einem Fernrohre ausgestaltet wurde.
- Die Fig. 2 zeigt das Instrument in der Seiten-ansicht, in welcher der Hohenkreis sammt Libelle und die weiteren Teile zur Darstellung kommen.
- Die Caméra obscura hat gleichfalls ein Metall* gerippe zum Trâger, Obeliskenform, ist mit licht-dichtem Pappendeckel verkleidet und trâgt an dar Schmalseite das Objektiv, welches in derselben Weise wie bei der ersten Konstruktion von und gegen die Mattscheibe bewegt und welche Be-wegung bis auf Bruchteile von Millimetern an-gegeben werden kann. Auch sind auf der Seite der Mattscheibe, in der Ebene des Bildes zwei feine Metalldrâhte in der Bichtung des Horizontes und der Yertikallinie gespannt.
- Wir sind der Ansicht, dass das Spannen der Silberfâden, um den Horizont und die Haupt-vertikallinie auf die lichtempfindliche Platte mit-zuphotographieren, keine Yorteile bringt, und dass der bei osterreichischen und deutschen photogrammetrischen Instrumenten gebrauchliche Yorgang, Zacken oder, was noch besser ist, einen Centimeterrahmen mit markanten Einschnitten fur die beiden genannten Coordinaten-Achsen des photographischen Bildes an die Platte anzu-schieben oder unmittelbar vor der Platte fix zu montieren, praktischer ist.
- Die Silberfâden, selbst wenn dieselben noch so fein sind, haben eine gewisse Dicke und ver-deeken im Bilde zufâlligerweise vielleicht wich-tige, markante Punkte; auch kônnen sie eventuell reissen oder durch Nachgeben in der Spannung
- zeitraubende Arbeiten und fühlbare Storungen verursachen.
- Dies fâllt bei Yerwendung des Centimeter-rahmens weg, und ausserdem wird durch das Ab* bilden der einzelnen Centimeterzacken an der Peripherie des Itahmens der Yorteil erreicht, dass aus den Dimensionen der Zackenabstânde auf den Kopien auf eine éventuelle Zerrung des
- Fig. 2.
- Bildes geschlossen werden kann, welche Zerrung bei subtilen Arbeiten Berücksichtigung finden muss.
- Die Mattscheibe dient demselben Zwecke wie bei allen anderen photographischen Appa-raten und unterscheidet sich von der früheren Konstruktion dadurch, dass auf einem Metall-rahmen, welcher in der Bichtung des Horizontes und der Hauptvertikallinie befestigt ist, ein Metallring eingelassen ist mit einer Ôffnung, durch welche ein Bamsden’sches Okular hindureh-geht. Dieses ist zum Zwecke gewisser Berich-tigungen in der Bichtung der Horizont- und
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- Yertikallinie verstellbar, ebenso lasst das Faden-kreuz eine sanfte Yerdrehung zu.
- Paganini kam nun auf den Gedanken, das umgekehrte und verkleinerte, reelle Bild, welcbes das photographische Objektiv von dem Gegen-stande entwirft, durch eine in der Mattscheibe angebrachte Lupe zu betrachten, und in weiterer Folge, das Caméra-Objektiv in Verbindung mit einem Ramsden’schen Okulare zu einem Fernrohre auszugestalten.
- Es sei speziell betont, dass diese Neuerung, das photographische Objektiv gleichzeitig als Fernrohrobjektiv zu benutzen, von Dr. A. Schell, Professor der praktischen Geometrie an der k. k. technischen Hochschule zu Wien her-rührt1). Die Meinung, Paganini wâre der Erste gewesen, welcher diese Idee realisiert hâtte, ist eine irrige; denn auf dem IX. Deutschen Geo-graphentage zu Wien 1891, wo die verschiedensten Phototheodolit-Konstruktionen ausgestellt waren, konnte man Schell’s Phototheodoliten mit dem charakteristischen, centrischen Fernrohre ausge-führt sehen.
- Paganini hat damais wohl erst die Mitteilung gemacht, dass er sich mit der Idee trage, das Objektiv der Caméra in obiger Richtung auszu-nutzen, wâhrend Schell’s Instrument fix und fertig vorlag.
- Durch diese Yerwertung des photographischen Objektives als Visiermittel wird der grosse Yor-teil erreicht, dass ein eigenes Fernrohr, welches ja für die Herstellung der Yisuren zur Festlegung der photogrammetrischen Stationen, sowie zur Orientierung der Bildebenen im Raume notwendig ist, nicht mehr separat angebracht werden muss.
- Das Fernrohr wurde bei den meisten Kon-struktionen photogrammetrischer Instrumente und zwar: Koppe2), Paganini Modell 18843), Pollak4), Steiner5 *) und anderen excentrisch angebracht.
- Wenn auch die excentrische Lage des Fern-rohrs z. B. Excentricitat e — 0,16 m bei an-
- *) E. Dolezal, „ Arbeiten und Fortschritte auf dem Gebiete der Photogrammetrie“, Dr. Eder’s Jahrb. f. Photogr. u. Reproduktionstechnik f. d. Jahr 1897.
- 2) C. Koppe, «Photogrammetrie oder Bildmesskunst“, Weimar 1889.
- 3) L. P. Paganini, ,,La Fototopografia in Italia“, Roma 1889.
- 4) Y. Pollak, „Über photogr. Messkunst, Photo-grammetrie und Phototopographie11, Mitteilungen der k. k. geograph. Gesellschaft, Wien 1891 und andere Broschüren desselben Autors.
- 5) F. Steiner, «Die Photographie im Dienste des
- Ingénieurs11, Wien 1893.
- visierten Objekten, deren Entfernung vom Stand-punkte nicht un ter 500 m herabsinkt, einen minimalen Einfluss von ungefahr einer Winkel-minute auf die Winkelmessung und Orientierung übt, so muss zugestanden werden, dass durch das excentrisch montierte, zumeist noch mit Hohen-kreis versehene Fernrohr der ganze Apparat umfangreicher, schwerer und kostspieliger wird.
- Hingegen mag ausdrücklich betont werden, dass bei kurzen Yisuren nach Signalen und Orientierungspunkten, die zur Festlegung der Stationen bezw. zur Orientierung der Bildebene im Raume erforderlich sind, wie dieselben thatsachlich bei Architektur-Aufnahmen vorkommen, es sicher-lich von Yorteil erscheint, ein centrisch ange-brachtes Fernrohr zu besitzen, wodurch Reduk-tionen der gemachten Yisuren auf den wahren Standpunkt ganzlich entfallen.
- Die Caméra und somit auch das Fernrohr ist um eine horizontale Achse drehbar eingerichtet ; ein neuer Fortschritt gegen die erste Konstruktion, welche eine nur geringe Bewegungsfàhigkeit der Caméra gestattete. Diese Drehachse ruht in ent-sprechend massiven Alhidadentrâgern, welche wie bei geodâtischen Instrumenten auch zu einer eventuellen Hebung und Senkung der Drehachse, also zur Rektifikation, eingerichtet sind.
- Ferner ist auf der Drehachse ein Yertical-kreis aufgeschoben und fixiert. Derselbe .ist, wie bei den meisten.Universal-Instrumenten, mit zwei diametralen Nonien und einer rektifizierbaren Hohenlibelle in Yerbindung, und konnen Hôhen-winkel mit erwünschtem Grade von Genauigkeit (eine halbe Minute) ermittelt werden.
- Der Limbus mit der Alhidade, sowie das Stativ besitzen eine ahnliche Einrichtung, wie dieselbe bei dem vorhergehenden Instrument aus-führlich geschildert wurde.
- Das vorstehend besprochene Instrument von Paganini bedeutet einen namhaften Fortschritt im Baue photogrammetrischer Apparate und zeigt deutlich, dass Paganini mit Lust und Liebe sowie grossem Fachverstândnis an der Ausgestaltung des Instrumeutenbaues der Photo grammetrie thatig ist.
- Dieses Instrument steht seit dem Jahre 1891 bei den phototopographischen Aufnahmen des italienischen militar-geographischen Institutes in Yerwendung, und es dürfte durch dieses Instrument eine Type geschaffen worden sein, die in der Folge kaum verlassen werden dürfte, nachdem dieselbe allen Forderungen entspricht, welche man an ein für phototopographische Zwecke brauchbares Instrument stellen muss.
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- Beautemps - Beaupré, Yincendon - Dumoulin, de la Roche-Poncié und andere haben Methoden angegeben, nach welchen die XJferlinien des Meeres mit den angrenzenden Terrainteilen vom Bord eines Schiffes auf-genommen werden konnen. Die Photographie hat die Methoden vereinfacht und ihre wertvollen Bilder auch anderen wissenschaftlichen Studien zugânglich gemacht.
- Bereits im Jahre 1889 hat Franz Schiffner, damais Professor an der Marine-Realschule zu Pola und einer der ersten in Ôsterreich, welche die Bedeutung der Photogrammetrie mit seharfem Blicke erfasst und in wissenschaftlichen Publi-kationen erfolgreich vertreten haben, in den militâr - wissenschaftlichen Zeitschriften Ôster-reichs1) das Problem behandelt, wie eine Küste vom Bord eines Schiffes im Yorüberfahren photo-graphiert und auf Grund der gewonnenen Photogramme rekonstruiert werden konnte, wie ferner ein Apparat beschaffen und mit welchen Hilfs-instrumenten derselbe versehen sein müsste, um diesem Zwecke dienlich zu sein.
- Es ist nur schade, dass die osterreichische und deutsche Marine, welche doch in vielen Richtungen wissenschaftliche Bestrebungen fordern und kraftig unterstiitzen,. ‘diesen Gedanken nicht zu realisieren suchten.;. *h ‘. , ,
- Auch in diesem Falle war es Italien und zwar dessen Marine, welche durch den Ingenieur-Geographen Paganini die Bedeutung photo-grammetrischer Aufnahmen im Dienste der Küsten-Yermessung erkannte und würdigte.
- Paganini berichtet hierüber in seiner Schrift:
- „Nuovi appunti di fototopografia“, Appli-cazioni délia fotogrammetriaairidrografia, Estratto dal fasciolo di marzo 1894 délia „Rivista Marittima“, S. 36.
- Yor mehreren Jahren, als Paganini noch dem Verbande der konigl. italienischen Marine ange-horte, wurde von der Marine-Verwaltun g dem Kommandanten des Aviso-Dampfers Tripoli der Auitrag erteilt, Ansichten von Küsten zu machen, ausführliche Beschreibungen der Küsten zu ver-fassen, Leuchttürme und Sémaphore genau zu fixieren, um dadurch die Küsten- und Hafen-karten zu erganzen und zu vervollstandigen.
- Die Ansichten hatten den Zweck, durch ihre scharfe und naturgetreue Darstellung, die Illustra-
- *) a) Mitteilungen aus dem Gebiete des See-wesens, XX. Band, S. 839.
- b) „Organ für militâr-wissenschaftliche Vereine", !889, S. 280.
- tion der Küste zu bewirken, die Küstenschiff-fahrt zu fordern, das Annâhern und Rekognos-cieren der Küsten zu erleichtern.
- Zu dem Ende sollte der Standpunkt der Aufnahme dieser Ansichten in den Navigations-karten angegeben, die Richtung der Aufnahmen darin verzeichnet sein; ausserdem sollten die Entfernungen dieser PunkteVon den markantesten Küstenstellen ersichtlich und ihre ïïohen über dem Meeresspiegel, sowie das magnetische Azimut der Aufnahmen notiert sein.
- Anfânglich wurden Zeichnungen von geübten Zeichnern hierzu verwendet; doch zeigte es sich bald, dass auf diesem Wege kaum etwas Zeit-gemasses geschaffen werden konnte, denn sowohl die Horizontal- und Vertikalwinkel der Aufnahmen konnten zufolge der Schwankungen der Schiffe, von welchen aus sie gewonnen wurden, als auch die unsicheren Zeichnungen nur mit geringer Annâherung der Wirklichkeit entsprechen, die Genauigkeit der Resultate konnte eine nur sehr unbedeutende sein.
- Paganini war es nun,. welcher die Photogrammetrie in den Dienst der Hydrographie und Schiffahrt zu bringen suchte und zeigte, dass sie auch hier berufen sei, Gutes und Brauchbares zu leisten.
- Indem die Yertikalitât der Bildebene eines photogrammetrischen Apparates auf Grund seiner Konstruktion mit Sicherheit angenommen, die Orientierung der Bildebene im Raume unzwei-deutig bestimmt werden kann, nachdem zufolge des Standes der photographischen Wissenschaft Momentaufnahmen sichere und vorzügliche Erfolge verbürgen, konnen mit Hilfe eines dem Zwecke angepassten Apparates Photogramme erhalten werden, welche, die pothenotische Festlegung des Standpunktes mittels eines Sextanten voraus-gesetzt, aile Daten bieten, welche für die Re-konstruktion der Küste erforderlich sind. Das photographische Bildmateriale selbst stellt die denkbar beste Illustration der gewünschten Küsten-strecken dar.
- Das Instrument, welches L. P. Paganini für die vorstehend beschriebenen Zwecke ersonnen hat, führt den Nam en: '
- „Azimutal-Photograph (azimutale fotografieo)“ und wurde, wie die beiden vorher geschilderten Instrumente, in der mathemat.-mechan. Werkstâtte „Galileo“ zu Florenz nach Angaben Paganinis ausgeführt.
- Dieses Instrument kommt in Fig. 3 und 4 zur Darstellung und umfasst folgende Teile:
- 1. Eine grossere Caméra C,
- 2. Eine kleinere Caméra c,
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- 3. Eine Orientierungsbussole,
- 4. Einen Limbus eines geodâtischen Instrumentes und
- 5. Ein entsprêchendes Stativ.
- Die grossere Caméra C unterscheidet sich von jener anderer photogrammetrischer Apparate âusserlich durch die abweichende Eorm, welche dadurch bedingt ist, dass die optische Achse des Objektives nicht die Mitte der Platte, sondera ihr obérés Viertel trifft. Dies erfolgte aus dem
- Fig. a
- Grande, um wegen der geringen Hohe des Stand-punktes über dem Meeresniveau nicht fast den halben Teil der Platte mit dem gleichfôrmigen und nutzlosen Bilde der Wasseroberflaehe ausge-füllt zu haben, und um durch Hebung des Hori-zontes in der Hohe der Aufnahme zu gewinnen, was besonders bei Steilküsten und dem Ufer nahen Standpunkten von grossem Vorteile sein muss.
- Auch bei diesem Instrumente wurde das Objektiv nicht, wie bei den meisten photogram-metrischen Instrumenten üblich, im vertikalen
- Sinne verstellbar eingerichtet, sondera fix an der Stirnseite der Caméra montiert.
- Das Objektiv selbst ist ein Zeiss’scher Anas-tigmat von einer Brennweite f = 250 mm.
- Trockenplatten werden nicht verwendet, son-dern Eastman’sche Films, welche auf schwachen Metallplatten aufgezogen sind. Das Format be-tragt J 8 X 24 cm, der horizontale Bildwinkel umfasst ca. 50°. Zur Aufnahme eines ganzen Panoramas sind 8 Aufnahmen notwendig, wobei die Bildebene je um 45° im Horizonte zu ver-stellen ist. Das Uebergreifen je zweier benach-barten Platten betragt 5°, es kommt daher auf
- Fig. 4.
- die links- und rechtsseitig gelegene Platte je 2V20 des Gesichtsfeldwinkels, welcher auf je zwei benachbarten Photogrammen Abbildungen der- .
- selben Objekte liefert. f
- Das Objektiv gestattet eine scharfe Ein- i
- stellung auf der Mattscheibe des Apparates, und ist daher das optische System in der Bichtung seiner Lângsachse verstellbar. Die Grosse der J
- Bildweite kann direkt an einer Teilung abgelesen j
- werden, zu welchem Zwecke eine bereits beim |
- ersten Instrumente beschriebene Einrichtung vor- I
- handen ist. |
- Die ganze CaiAera C wird von zwei massiven, ]
- seitlichen, plattformigen Metallstützen getragen, i
- welche durch eine horizontale Querplatte mit J
- einander verbunden sind, und lasst sich durch j
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- zwei seitliche Korrektionsvorrichtungen und eine an der Yorderseite angebrachte verstellen, so-dass eine erforderliche Aendernng des Horizontes bezw. der optischen Achse des Objektives be-werkstelligt werden kann, welche feinen Bewe-gungen der Caméra für Rektifikationszwecke als photogrammetrisebes Instrument von Bedeu-tung sind.
- Die seitliehen Metallstiitzplatten sind auch in ihrem unteren Teile miteinander verbunden und gestatten eine geeignete Yerbindung mit dem Limbus des Apparates. Denselben fallt in ihrer Wirksamkeit im gewissen Sinne die Rolle der Alhidadentrager zu.
- Auf der unteren Wandung der grossen Caméra, welche ungefâhr unter 30° gegen den Horizont geneigt ist, beflndet sich eine kleine Nebeneamera c. Das Objektiv derselben ist nach unten gerichtet und zwar gegen eine grossere Orientierungsbussole. Diese ist in einem ge-schützten Etuis untergebracht, um eine vertikale Achse drehbar, mit einer Arretierungsvorrichtung versehen und spielt auf einer mit einer Wind-rose versehenen Kreisteilung.
- Die Strahlen, welche von der Bussole sowie der Teilung bezw. Windrose auf das Objektiv gelangen, werden nach ihrem Durchgange durch das Objektiv von einem rechtwinkligen Glas-prisma um 90° abgelenkt und erzeugen nach ihrem Austritte aus demselben auf der licht-empfindlichen Schichte ein Bild von der herr-schenden Lage der Magnetnadel. Der Stand der Magnetnadel und zwar der Nordspitze kann auf dem Photogramme mit unzweideutiger Sicherheit bestimmt werden.
- Das Objektiv mit dem Prisma bezw. die kleine Caméra c ist so zur Bildebene plaziert, dass stets ein scharfes Bild entsteht; ausserdem ist die Einrichtung getroffen, dass die Yertikal-ebene, in welcher sich die optische Achse des Objektives und der Yertikalfaden der Bildebene beflndet, auch durch die vertikale Drehachse der Bussole geht. Es korrespondiert daher mit der optischen Achse der Hauptcamera ein bestimmter Teilstrich der Windrose.
- Durch diese Einrichtung ist eine sichere und ziemlich genaue Orientierung der Bildebene in Bezug auf den magnetischen Meridian leicht durchfiihrbar.
- Durch einen Zwillingsschlauch konnen die beiden Objektive der Haupt- und Nebencamera pneumatisch geoffnet und geschlossen werden.
- Bas Bild, welches auf der Platte entsteht, trâgt in seinem unteren Teile eine kleine Partie des Meeres als Yordergrund und in seinem oberen
- mittleren Teile, symmetrisch zur Abbildung des vertikalen Fadens, beflndet sich die Photographie eines Teiles der Bussole sammt ihrer Teilung; sonst hat man das eingestellte Bild auf der Platte.
- Zur Einstellung der Hauptvertikalebene der Photographie auf ein bestimmtes Objekt der Küste ist ein Diopter vorhanden, dessen kreis-formige Okularoffnung unterhalb der Bildebene in einem Metallarme sich beflndet, welcher von der Alhidadenplatte getragen wird, wahrend die in Form eines Kreuzes gespannten Fâden der Objektivlamelle in einer Ausnehmung an der Stirnseite der Alhidadenplatte angebracht sind.
- Der Limbus des Apparates ruht auf drei soliden Stellschrauben, welche, in Metall gebettet, eine massive Kopfplatte einer cardanischen Auf-hângung durchsetzen.
- Diese cardanische Suspension ermoglicht eine ruhige, sichere horizontale Gleichgewichtslage des Apparates, dessen vertikale Achse durch ein schweres Gewicht stets in der richtigen Lage er-halten wird.
- Hierbei soll die Bildebene der Caméra stets eine vertikale Richtung behalten.
- Wir sind der Ansicht, dass eine entsprechende Montierung einer dem Zwecke angepassten empfind-lichen Libelle, welche mitphotographiert wiirde, namhafte Yorteile bieten müsste. Nicht nur dass man stets die Ueberzeugung hâtte, ob die Bildebene vertikal war oder nicht, konnte man auch im letzteren Falle aus dem abgebildeten Aus-schlage der Libelle auf die Neigung der Bildebene schliessen, falls die Stellung der Libellenblase im Momente der Yertikalitat der Bildebene genah bekannt wâre.
- Bei Kenntnis der Neigung der Bildebene konnen auf Grand bekannter Konstruktionen die Photogramme mit geringer Mehrarbeit zu Re-konstruktionen verwertet werden.
- Stative, auf welche das Instrument plaziert werden kann, sind zwei im Gebrauche, je nach dem Orte, wo das Instrument verwendet wird.
- Für die Benutzung auf dem Borde eines Sehiffes wird ein gewichtiges und massives Stativ, dessen Kopfplatte von vier soliden Füssen getragen wird und die kardanische Aufhângung ent-halt, benutzt, von welehem die obéré Partie in Fig. 4 zur Darstellung kommt.
- Um das Instrument auf vorragenden Stellen des Schiffskorpers, auf der Brücke des Sehiffes, auf passend gelegener Brüstung etc. zu befestigen, haben sâmmtliche Füsse kreisformige Bohrungen, durch welche Metallschrauben durchgefiihrt werden und so eine gute Yerbindung mit dem ent-sprechenden Schiffsteile herstellen.
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- Zur Benutzung des Instrumentes auf dem Lande wird ein Stativ benutzt, wie solches bei den vorher gesebilderten Instrumenten vorgeführt wurde.
- Zwei bequeme Handhaben gestatten, die ziemlieb gewichtige Caméra sammt Limbus vom Stative bequem abzuheben.
- Dieses Instrument wird nach zwei Modellen gebaut, wovon das erste sehr prazise ausgeführt und ziemlich hoch im Preise zu stehen kommt, wahrend das zweite einfacher ausgestattet ist.
- Das Yerdienst, ein fiir Zwecke von photo-grammetrischen Aufnahmen auf dem labilen Boden eines Schiffes brauchbares Instrument geschaffen, sowie dasselbe mit jenen Zuthaten versehen zu haben, welche es ermoglichen, aus einem Bilde auf die Orientierung der Bildebene sichere Rück-schlüsse zu ziehen, gebührt Paganini.
- Wenn auch unsere Bemiihungen, zu erfahren, ob das beschriebene Instrument in der Praxis ver-wendet wird, vergebliche waren und wir nicbt in der Lage sind, Positives über seine Brauch-barkeit zu sagen, so sehen wir in dem „Azimutal-Pbotograph“ Paganini’s fiir genannte Zwecke einen brauchbaren Apparat. Auch konnen wir uns des Urteils nieht verschliessen, dass bei den vielseitigen maritimen Erwerbungen der seefahrenden Nationen in den verschiedensten Teilen unseres Planeten das Bedürfnis nach Instrumenten sich einstellen muss, welche es ermoglichen, rasch zur bildlichen Dar-stellung des Küstenverlaufes, der bestehenden Ansiedlungen in den angrenzenden Küstenstrichen zu gelangen, nachdem bekanntermaassen wohl auf Grund vorhandener Karten jener Gebiete erst weitere Operationen ermoglicht werden.
- 4.
- Das neueste Instrument, welches Paganini fiir Zwecke der Phototopographie konstruierte, fiihrt die Bezeichnung:
- „Phototopographischer Apparat Modell 1897 fiir rasche Aufnahmen im Maasse 1:50 000 und 1:100 000 fiir militârische Rekognoscierungen und Forschungsreisen “.
- Er bemerkt in der auf diesen Apparat be-züglichen Publikation1), dass die Schwierigkeiten, welche bei den topographischen Arbeiten im Maasse 1 : 100 000 in der Erythrâa die Tropen-hitze, ferner in Sardinien bei den Aufnahmen im Maasse 1 : 50 000 die Malaria verursachten, die Konstruktion eines Instrumentes forderten,
- 1) L. P. Paganini, *Apparato fototopografico per levate rapide al 50 000 e 100 000 per ricognizioni militari e per viaggi d’esplorazione (Modelo 1897)“ in „Rivista Marittima“ fasciolo di agosto-settembre 1897.
- welches mit der notigen Raschheit und Genauig-keit in hohen, schwer zugânglichen Gebieten der militârischen Rekognoscierung, sowie dem For-schungsreisenden jene Unterlagen bietet, die für eine gedeihliche Entwicklung der geforderten Arbeiten notwendig erscheinen, aber andererseits eine rasche und unbeschwerliche Transportabilitàt gestatten.
- Nachstehend folgt eine kurze Beschreibung dieses Apparates, welcher in Fig. 5 zur Dar-stellung kommt.
- Fig. 5.
- Derselbe besteht aus folgenden Teilen:
- 1. einer Caméra obscura,
- 2. dem Unterbaue (Limbus sammt allen Zuthaten) eines geodatischen Instrumentes,
- 3. einem soliden Stative,
- 4. einer Schmalkaldner Bussole als Visier-und Orientierungsvorrichtung.
- Die Caméra obscura hat die Gestalt eines vierseitigen Prismas und ist des geringen Ge-wichts wegen aus Aluminium gefertigt. Das eine Ende ist in iiblicher Weise mit einer Matt-scheibe zur Einstellung des Bildes versehen und besitzt eine solche rechteckige, lichte Oeffnung, dass ein Plattenformat 18X24 verwendet werden kann. — Auch hier sind zwei feine Silberfâden in der Richtung des Horizontes und der Haupt-
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- vertikallinie gespannt und auf der vorgelagerten Rahmenftâche fixiert.
- Das entgegengesetzte Ende der Caméra trâgt das Objektiv, welches eine âhnliche Einrichtung zur Yerstellung besitzt, wie beim Modell 1884 gescbildert wurde, und auch entsprecbende Tei-lungen zur Ermittlung der Bildweite.
- Das Objektiv selbst ist ein Produkt der weltberühmten Firma Cari Zeiss in Jena; es ist ein ’W’eitwinkel - Anastigmat mit der Brennweite f 182 mm.
- Mit kleinen Blenden giebt das Objektiv winkeltreue Bilder innerhalb eines Kreises von 40 cm im Durchmesser bei einem Gesichtsfelde von 104°, und nachdem bei Benutzung eines f
- Diaphragmas von ein Rechteck 20 X 26 be-
- deckt wird, so ist die korrekte Zeichnung des verwendeten Formates 18X24 vollends gesichert.
- Abweichend von den vorhergehenden Kon-struktionen (Modell 1884 und 1890) wird bei dem vorliegenden Instrumente die Platte nicht hoch gestellt, sondern der Breite nach verwendet. Es überwiegt daher der horizontale Bildwinkel, welcher 67° umfasst, den vertikalen um 14°. Es konnen Hohen- und Tiefenwinkel bis zum Be-trage von 26° 30', zusammen 53° bewâltigt werden.
- Das Objektiv ruht fix in der Stirnplatte der Caméra und ist mit seiner optischen Achse normal zur Bildebene montiert.
- Auf der Unterseite der Caméra sind drei zusammenlegbare Metallarme befestigt; einer be-findet sich in der Richtung der optischen Achse und zwar gegen das Objektiv hin, wâhrend die beiden andern in einer Parallelebene zur Matt-scheibe gestellt sind.
- Auf der Alhidadenplatte sind korrespon-dierend mit den genannten drei Armen verstell-bare Metallplatten angebracht, welche kraftige, senkrecht zur Ebene des Limbus gerichtete cylin-drische Ansâtze resp. Spindeln von Schrauben tragen, welche von zugehorigen Bohrungen in den drei Armen der Caméra aufgenommen werden.
- Durch kreisformige, mit Rânderierungen ver-sehene Metallscheiben, welche, beweglichen Muttern gleich auf die Spindeln aufgeschoben werden konnen, werden die Metallarme der Caméra fest-gehalten.
- Durch diese Einrichtung wird nicht nur eine sichere Yerbindung der Caméra mit dem Limbus bewirkt und eine grosse Stabilitat der Caméra erreicht, sondern auch ein gewisser und voll-kommen ausreichender Grad von Verstellbarkeit der Caméra gewonnen, welche notig ist, um ge-
- wisse Rektifikationen durchführen zu konnen, als: Horizontierung der optischen Achse der Caméra, des Horizontalfadens etc.
- Der geodatische Teil des Instrumentes wird in erster Linie von einem Horizontalkreise mit 14 cm Durchmesser gebildet, welcher direkt bis auf 30' geteilt ist. Ein Nonius gestattet Mi-nuten abzulesen, eventuell noch halbe Minuten zu schâtzen.
- Im Mittelpunkte dieses Kreises ist eine ver-tikale Achse in einer Bohrung untergebracht, welche mit der Alhidadenplatte ein Stiiek bildet. Diese tragt Kreuzlibellen zum Vertikalstellen der Achse resp. zum Horizontieren des Limbus, drei Arme mit cylindrischen Ansâtzen bezw. Spindeln mit den zugehorigen Schraubenmuttern, sowie den Nonius fur die Teilung des Horizontal-kreises.
- Eine Lupe dient einer bequemeren Ablesung, und weiter sind die üblichen Einrichtungen vor-handen, um der Alhidade mit der Caméra rohe und feine Bewegungen im Horizonte erteilen zu konnen.
- Auch bei dieser Konstruktion ruht der Limbus auf drei Stellschrauben, welche durch die Kopfplatte des Statives hindurchgehen.
- Die Stativplatte, in Dimensionen klein, jedoch massiv gehalten, ist aus Metall, tragt eine centrisme Bohrung, durch welche eine Herzschraube hindurchgeht und eine sichere Yerbindung des Limbus mit dem Stative bewirkt.
- Die drei Stativfiisse, mit der Kopfplatte in üblicher "Weise verbunden, konnen beim Transport von der Kopfplatte abgenominen werden und dienen als Bergstocke.
- Auf der Kamera ist eine Schmalkaldner Bussole plaziert, welche um eine vertikale Dreh-achse kleine Rotationen zulâsst. Diese vertikale Drehachse wird nach Mogliehkeit in die Ver-lângerung der vertikalen Drehachse des Instrumentes gestellt.
- Die bekannte Visiervorrichtung, welche diese Bussole besitzt, soll eine solche Lage haben, dass die vertikale Yisierebene sich mit der Haupt-vertikalebenc der Perspektive, welche durch den vertikal situierten Silberfaden des Bildebene-rahmens der Caméra und die optische Achse des Objektives hindurchgeht, vollends deckt.
- B.
- Apparate für die Ausführung der photogrammetrischen Rekonstruktionen.
- Paganini hat nicht nur Instrumente zur Aus-fiihrung photogrammetrischer Feldarbeiten kon* struiert, sondern sich auch bemüht, zum Aus-
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- messen derKoordinaten der Bildpunkte fur das Auf-tragen der photogrammetrischen Stationen, die Basis der Aufnahme fiir die Orientierung der Bildebene zur Grundlinie sowie fur die Detailkonstruktionen als Ermittlung der Situation und Hôhe der auf-genommenen Punkte die notigen Behelfe zu schaffen.
- Dem Streben nun nach moglichster Yerein-fachung dieser beiden Rekonstruktionsarbeiten auf-tretenden und teilweise sich stets wiederholenden Aufgaben ver-danken vier Instrumente ihre Entstehung.
- Es sind dies:
- 1. Ein Strahlenzieher (Rappor-tatore grafico).
- 2. Ein Messzirkel.
- 3. Ein Grapho-Sector (Settore grafico) und
- 4. Eine Hohen - Yorrichtung (Squadro grafico).
- 1.
- Das erste der angeführten Instrumente bietet eigentlich nichts Neues. Es ist ein Transporteur mit Yolikreis, welcher prâcise Winkelauftragungen erleichtern und beschleunigen soll; zu dem Ende ist er mit notwendigen Zu-gaben versehen.
- Denken wir uns in A und B (Fig. 6) zwei triangulierte Punkte, auf deren Yerbindungslinie als Basis sich eine photogramme-trische Aufnahme stützen soll, und es sei, wie es in der Figur sowohl im oberen Teile in der iso-metrischen Projektion und im unteren Teile derselben im Grundrisse zur Darstellung ge-bracht ist, im Punkte J. eine photo-grammetrisehe Aufnahme erfolgt. Der Orientie-rungswinkel w wurde mit grosser Schârfe direkt gemessen, die Bilddistanz ~CÜ ist genau bekannt und die Koordinaten einzelner Bildpunktè, z. B. des Punktes p und zwar x und y konnen in Bezug auf das rechtwinklige Koordinatensystem hh und vv aus dem photographischen Bilde ent-nommen werden.
- Mit dem in Fig. 7 abgebildeten Instrumente werden, wie mit einem Transporteur, bei An-lehnung an die Basis die Orientierungswinkel w aufgetragen, weiter konnen auf dem Konstruktions-blatte auch die. von den photogrammetrischen Stationen auf geodatischem Wege durch Messung
- von Horizontalwinkeln festgelegten charakteristi-schen Punkte durch prâcise Auftragungen von Winkeln und zwar im Schnitte der gezogenen Schenkel erhalten werden.
- Das Instrument, Strahlenzieher, besteht aus zwei konzentrischen Ringen a und b, wovon der âussere a fix und der innere b beweglich ist.
- Der âussere Kreisring ist mit einem Lineale c in fixe Yerbindung gebracht, welches bei d einen
- P
- H
- ^.à
- Trace der HaupétserlicctZeieme.
- Fig. 6.
- kleinen Knopf zum sicheren Erfassen trâgt und dessen abgeschrâgte, rechtsseitige Kante genau durch den Mittelpunkt der beiden konzentrischen Kreisringe hindurchgeht, so dass dieselbe genau in der Richtung des Durchmessers liegt. Ausser-dem trâgt derselbe einen Nonius e, welcher, auf der inneren Peripherie situiert, mit dem geteilten Kreise b spielt. Sein Nullpunkt fâllt genau in die abgeschrâgte Kante des Lineales c.
- Der innere Kreis b ist mit einem metallenen Querstiicke f verbund,en, welches diamétral ver-lâuft. An der Stelle, wo sich die zusammen-fallenden Mittelpunkte beider Metallringe befinden, ist eine kreisformige, durchbrochene Metallplatte g
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- vorhanden, in deren Durchbrechung eine durch-sichtige Platte mit einem eingeritzten feinen Kreuz befestigt ist. Der Schnittpunkt der Ge-raden des Kreuzes soll mit dem Mittelpunkte der konzentrischen Ringe a und b zusammenfallen.
- Symmetrisch zu beiden Seiten des Mittel-punktes befinden sich zwei Handhaben und mittels welcher der innere Kreisring gefasst, gegen den ausseren verdreht und auf eine be-stimmte Ablesung eingestellt werden kann. — Die Schraube i des Lineales c dient zur festen Yer-bindung der konzentrischen Kreise a und b.
- Fig. 7.
- Der innere Kreis b ist direkt in halbe Grade geteilt, und mittels des Nonius e lassen sich Minuten direkt einstellen bezw. ablesen.
- Wird bei geloster Schraube i der innere Kreis bei den Handhaben hx und h2 erfasst und verdreht, so kann der Nonius-Nullpunkt des Lineales c auf eine beliebige Ablesung eingestellt und dann mittels i fîxiert werden.
- Auf der Metallplatte g ist ein Ring auf-geschoben, welcher mit einem Lineale k, Alhidade genannt, in fester Yerbindung steht. Die ab-geschragte, linksseitige Kante desselben geht in ihrer weiteren Yerlângerung genau durch den Schnittpunkt des Kreuzes in der Platte g.
- Dieses Lineal k ist mit einem Nonius l ver-sehen, welcher, auf der Teilung des inneren Kreises gleitend, die erwünschte Einstellung ge-stattet. Zur leichteren Bewegung dieses Lineales,
- langst dessen abgeschrâgter Kante die Bleistift-rayons gezogen werden, ist an seinem ausseren Teile ein Knopf m angebracht, bei welchem das Lineal gefasst und behutsam verdreht werden kann. Die Schraube n dient zur festen Yerbindung des Lineals mit dem ausseren fixen Ringe.
- Dieses Instrument wird von seiten der mechanischen Werkstatte in zwei Modellen aus-geführt, welche sich nicht wesentlich von ein-ander unterscheiden. Das erste Modell stammt aus dem Jahre 1884, wahrend die Ausführung des zweiten in das Jahr 1890 fâllt.
- Der Gebrauch des Instrumentes liegt auf der Hand.
- 2.
- Das zweite Hilfsinstrument ist ein eigener Messzirkel. Für feine Arbeiten hat Paganini einen besonderen Zirkel anfertigen lassen, welcher gestattet, den zwischen seinen âusserst feinen Spitzen gefassten geradlinigen Abstand auf Zehn-tel-Millimeter mit aller Sicherheit ermitteln zu konnen. Die Maasszahlen der Koordinaten oder Abstande der auf den Bildhorizont reduzierten Bildpunkte oder auch Vertikalabstânde derselben werden vornehmlich für Bildweitenbestimmungen auf diesem Wege bestimmt.
- Bei photogrammetrischenDetailarbeiten, Punkt-bestimmungen, werden die Koordinaten nicht mit dem geschilderten Zirkel ermittelt, sondern zwischen die Spitzen eines gewohnlichen Zirkels gefasst und auf das Konstruktionsblatt übertragen.
- Um auf dem Konstruktionsblatte den Yisier-strahl nach einem Punkte des aufgenommenen Gre-bietes zu erhalten, wird die Abscisse ]/£i — x (Fig. 6) des Bildpunktes vom Hauptpunkte SI in entsprechender Richtung aufgetragen, an den er-haltenen Punkt p' im Grundrisse und an die Station A das Lineal angelegt und der gewünsehte Yisierstrahl ZIP' gezogen.
- Diese stets sich wiederholende Arbeit suchte Paganini durch ein Instrument zu erleichtern.
- Der Grapho-Sektor (Fig. 8) zeigt folgende Ein-richtung. Ein Kreissektor abc aus Metall hat bei c seinen Mittelpunkt und a b stellt dessen Bogen dar, im vorliegenden Falle ein Peripheriestück, welches ungefâhr dem Zentriwinkel von ^ = 50° entspricht. Es ist dies ein Winkel, welcher grosser ist als der horizontale Bildwinkel der Platte des photogrammetrischen Apparates.
- Wenn J die Bildweite, s die Lange der recht-eckigen Platte darstellt, so ist:
- 5
- (ÿ2=25’
- resp. tg ,f,
- 4 s J
- 4 A%—s'
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- Dieser Sektor ist nieht massiv, sondera ent-sprechend durchbrochen, um nieht allzu gewiehtig zu sein.
- Mit Hilfe des Knopfes c, welcher mit seiner feinen Nadel genau im Mittelpunkte des Bogens liegt, kann der Sektor zentrisch auf die Station des photogrammetrischen Apparates plaziert wer-den. Die drei peripherischen Sehrauben d, e und f mit feinen Nadeln dienen zur Fixierung des Sektors auf seiner Unterlage.
- Parallel zum mittleren Radius des Sektors ec im Abstande, welcher etwas grosser ist als die
- g
- halbe Plattenlânge —, sind zwei Metallleisten g
- und h angebracht, welche direkt in Millimeter geteilt sind.
- Fig. a
- Eine Querschiene i ist derart auf der mittleren Leiste ec des Sektors montiert, dass die-selbe senkrecht zum Mittelradius steht und mittels einer Mikrometerschraube Je achsial verstellt wer-den kann. Das rechts- und linksseitige Ende dieser Querschiene reicht bis zu den geteilten Leisten g und h, langs welchen die gut gearbei-teten Flachen ohne besondere Reibung gleiten konnen. Ausserdein tragen die Enden dieser Querleisten Nonien, mittels welchen eine Yerschie-bung in radialer Richtung bis auf Zehntel-Milli-
- meter angegeben werden kann, wobei eine besondere Sorgfalt auf die Beseitigung der parallak-tischen Erscheinung verwendet wurde.
- Bei einer bestimmten Stellung der Querschiene i hat die eingerissene Linie derselben Im von dem Nullpunkte n einen gewissen Abstand t, welcher vom Mechaniker gegeben wird. Dieser Abstand t wird bei praktischer Ausführung von Rekonstruktionen gleich der Bildweite J des ver-wendeten photogrammetrischen Apparates gemacht, und stellt die eingerissene Gerade Im gleichsam die Trace der vertikal stehenden Bildebene dar.
- Um den Sektormittelpunkt c ist ein Lineal p drehbar angebracht. Dasselbe lasst sich mit Hilfe des Knopfes q fassen und verstellen ; die Schraube r ist mit einer feinen Nadel versehen und gestattet, das Lineal in einer erwünschten Lage festzu-halten.
- Die rechtsseitige, durch den Sektormittelpunkt gehende Kante des Lineals ist abgeschrâgt, und konnen langs derselben feine Bleistiftstriche als Visierstrahlen gezogen werden.
- Ein Nonius u spielt auf der Teilung des Segmentes a b und giebt die Winkellesungen bis auf eine Minute.
- Die früher erwahnte in der Querschiene i feiu eingerissene Linie Im stellt die Yerbindungs-gerade der Nullpunkte der rechts und links ge-legenen Nonien; vom Nullpunkte n dieser Geraden werden die vom Bilde abgegrilfenen Abscissen x mit Hilfe eines Zirkels angelegt und an die Zirkelspitze, welche dem Bildpunkte die Lage im Horizonte zuweist, die Kante des Lineals p angeschoben. Hierdurch erhâlt die abgeschrâgte Kante des Lineals, die richtige Lage des Sektors vorausgesetzt, jene Richtung, welche nach dem Detailpunkte weist, und am Nonius des Lineales kann direkt der Winkel x abgelesen werden, welchen der Visierstrahl mit der Hauptvertikalebene bildet.
- Der Grebrauch des Instrumentes ist der fol-gende: Man stellt den Grapho-Sektor mit seinem Mittelpunkte c zentrisch über die Station und den Mittelradius ce genau über die Trace der Hauptvertikalebene des Photogrammes.
- Die angerissene Gerade Im wird mittels der Mikrometerschraube Je auf die Bildweite J ge-stellt und die Schiene i mittels der Schraube v fixiert.
- Nun wird die Abscisse x des Detailpunktesi)1 aus dem Photogramme abgegriffen, vom Mittelpunkte n der Geraden Im auf die entsprechende Seite aufgetragen uçd die abgeschrâgte Lineal-kante an die âussere Zirkelspitze angeschoben. Wird nun mit einem Bleistifte eine Linie langs der Abschrâgung gezogen, so hat man schon den
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- verlangten Yisierstrahl, welcher durch die Situation P' des betreffenden Punktes P gehen muss. Weiter kann erwünschten Falls auf dem Segmente ab auch der Horizontalwinkel <*, das Azimut des Punktes, abgelesen werden.
- 4.
- Die Hohe eines Punktes kann durch Um-leguugzweier âhnlichen Dreicke Cp'p und CP‘P (Fig. 6) erhalten werden.
- Es werden hierbei auf die Gerade CF im Grundrisse und zwar in den Punkten p‘ und P‘ Senkrechte gezogen, von p' aus auf diese Senk-rechte die aus dem Photogramme entnommene Ordinate y aufgetragen, wodurch der umgelegte Punkt (p) erhalten wird.
- Zieht man den umgelegten Visierstrahl Cip), verlângert die im Punkte P' errichtete Senkrechte bis zum Schnitte mit der umgelegten Ge-
- raden, so ergiebt sich ein Punkt (P). Die Lange F {P) stellt nun die gesuchte relative Hohe des Punktes P über dem Horizonte der Station dar.
- Es ist nicht zu leugnen, dass die wiederholte Ausfiihrung der Umlegung nicht nur zeitraubend, sondern auch hochst ermüdend ist.
- Dem soll nun durch das in Fig. 9 dar-gestellte Instrument, welches mechanisch diese Arbeit besorgt, abgeholfen werden.
- Zwei Metalllineale ac und bc sind zu einem Winkel miteinander verbunden. Ein geteilter Bogen bd ist mit einem Schenkel bc fix verbunden, besitzt einen Schlitz e, in welchem eine Schraube f des Schenkels ac sich befindet.
- Bei angezogener Schraube sind die beiden Lineale fest miteinander verbunden.
- Ein Nonius g des Schenkels ac (Alhidade) gestattet, die Neigung der beiden Schenkel bis auf eine Minute zu regeln.
- Mit dem Metallarme bc sind zwei Metallleisten h und i in Verbindung, welche, entsprechend aus-gestattet, als Führungen dienen.
- Zwei Laufer k und l erhalten durch die Führungen die erwünschte Verbindung mit dem Lineale bc und konnen in demselben sicher hin-und herbewegt werden.
- Jeder der beiden Laufer tragt eine Schraube m und n, welche die Verbindung mit dem Lineale 6 c besorgt.
- Mit den Laufern sind zwei geteilte Lineale verbunden, deren Langskanten senkrecht zum Winkelschenkel resp. Lineal bç gerichtet sind
- Das eine dieser Querlineale q ist derart angebracht und eingerichtet, dass es unter den Winkelarm a c zu liegen kommt; eine Schraube, deren Muttergewinde im Lineale p sich befindet, geht durch einen Schlitz des Winkel-armes ac und dient zur fixen Verbindung beider Teile. Eine Abschrâgung auf der gegen den Winkelscheitel c gelegenen Kan te dieses Quer-lineales dient zur scharferen Einstellung desselben auf einen gegebenen Punkt der Bildtrace.
- Das zweite mehr gegen den Winkelscheitel c gestellte Quer-lineal p ist dasjenige, welches mit seiner Abschrâgung auf die Projektion des Kaumpunktes P1, also die Situation, angelegt wird.
- Wâhrend auf dem Lineale q die Ordinate y eingestellt wird, kann auf der Teilung des Quer-lineales p unmittelbar die relative Hohe des Punktes über dem Horizonte der Photographie
- abgelesen werden.
- Aehnlich wie beim Grapho - Sector ist auch hier eine eigene Nadel s vorhanden, welche durch den Scheitel c des Winkels auf die Station ein-geführt wird und so den ganzen Apparat zen-triert erhalten soll.
- Die beiden Schrauben des Lineals t und u dienen gleichfalls einer Feststellung der ganzen Vorrichtung.
- Der Gebrauch des vorstehenden Instrumentes ist der folgende:
- Der Apparat wird mit seinem Scheitel c über die Station z. B. A gebracht, zentriert; nun wird die innere Kante des Winkelschenkels c b auf den Visierstrahl Apl resp. A/a des Detailpunktes an-geschoben, die beiden Laufer mit ihren Linealen so verstellt, dass die Nullpunkte ihrer Teilungen über die Punkte px bezw. P1 zu liegen kommen. Indem nun die innere Kante des bewegliehen Schenkels a c auf dem Lineale q des Lâufers l auf die abgegriffene Ordinate y gestellt wird,
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- weist die erwâhnte Kante auf dem Lineale p des andern Lâufers h an jene Stelle seiner Kante, auf welcher die Hohe des Détail punktes über dem Horizonte der Photographie direkt abgelesen werden kann. Wie man sieht, ist die Handhabung des Instrumentes eine ganz einfache.
- Zum Schlusse unserer Abhandlung wollen wir auch der Firma gedenken, welche mit Lust und Yerstândnis auf die Intentionen Paganini’s eingegangen ist und in den behandelten Instru-menten eine Reihe wichtiger Hilfsmittel für die Photogrammetrie geschaffen hat. Es ist dies die „Officina Galileo“ zu Florenz, welche Eigentum des Ingénieurs G-. Martinez & Co. ist.
- Ferner mochten wir bei dieser Gelegenheit auf einen Punkt hinweisen, welcher in sehr vielen Preislisten nicht vertreten ist. Wir sind nâmlich der Ansicht, dass auch das Gewicht der Instrumente in der Zusammenstellung derselben in einer separaten Rubrik nicht fehlen sollte, wie es in lobenswerter Weise bereits einige deutscbe Firmen stellenweise zu machen begonnen haben; denn die Kenntnis des Gewichtes eines zu erwerbenden
- Instrumentes interessiert den Kaufer auch in ge-wisser Richtung.
- * *
- &
- Wir konnen unsere Arbeit nicht schliessen, ohne Paganini’s Thatigkeit im Dienste der Photogrammetrie mit einigen Worten zu würdigen.
- Es ist unzweifelhaft, dass die Photogrammetrie Paganini Yieles dankt. Yor allem war er es, welcher ihre Yerwendung für topographische Auf-nahmen des Hochgebirges rationell anbahnte und sie zum officiellen Hilfsmittel des Topographen im militar-geographischen Institute zu Florenz machte.
- Seine photogrammetrischen Instrumente, eine Frucht seines vieljahrigen, eifrigen Studiums, zeugen von dem feinen Yerstândnis für den Instrumentenbau und bewahren sich in der Praxis. Seine Hilfsapparate für die Detailkonstruktion er-leichtern in hohem Maasse die sonst monotonen und zeitraubenden Rekonstruktionsarbeiten.
- Moge Paganini’s Thatigkeit auf dem Gebiete photogrammetrischer Forschung nicht nur bei seinen Compatrioten, sondera auch über die Grenzen Italiens hinaus wrohlverdiente Würdigung finden!
- »
- Verlag: Administration der Facbzeitschrift ,,Der Mechaniker“ (F. & M. Harrwitz), Berlin W., Potsdamerstr. 41 a, pt. Druck von Rosenbaum & Hart, Berlin W., Wilhelmstr. 47.
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