צילום לצורכי מחקר

צילום לצורכי מחקרצילום לצורכי מחקר

הרכב אוכלוסיית האצות הרכב אוכלוסיית האצות במעגן הצפוני של במעגן הצפוני של

מכמורת בפרספקטיבה מכמורת בפרספקטיבה שונהשונה

האם צילום באורכי מוקד שונים האם צילום באורכי מוקד שונים ??יכול להשפיע על תוצאות הסקריכול להשפיע על תוצאות הסקר

מנחים: ד"ר סיגל שפר ורמי

צדוק

נתיב: חגי מגיש

7.6.20097.6.2009 22

סדר הדבריםסדר הדברים

רקע- מה לצילום ולמחקר מדעי?רקע- מה לצילום ולמחקר מדעי?1.1.

שיטות- טכניקות צילום שונות בשימוש המחקרשיטות- טכניקות צילום שונות בשימוש המחקר2.2.

הצגת מאמר- שימוש בצילום דיגיטאלי הצגת מאמר- שימוש בצילום דיגיטאלי 3.3.להגדרת ביוטופים חופיים באיים האזורייםלהגדרת ביוטופים חופיים באיים האזוריים

פרויקט- הרכב אוכלוסיית האצות במעגן פרויקט- הרכב אוכלוסיית האצות במעגן 4.4.הצפוני בפרספקטיבה שונההצפוני בפרספקטיבה שונה

מחקר עתידימחקר עתידי5.5.

ביבליוגרפיהביבליוגרפיה6.6.

7.6.20097.6.2009 33

גילוי נאות:גילוי נאות:

7.6.20097.6.2009 44

- רקע: מה לצילום ולמחקר מדעי?- רקע: מה לצילום ולמחקר מדעי?11

14971497ולפני- ציירים משתמשים בהיטל אור מעדשה ולפני- ציירים משתמשים בהיטל אור מעדשה 18271827 קאמרה אובסקורה- תצלום ראוי ראשון ע"י הממציא - קאמרה אובסקורה- תצלום ראוי ראשון ע"י הממציא -

הצרפתי, ניספור נייפס הצרפתי, ניספור נייפס

18931893מצלמה תת ימית ראשונה- מצלמה תת ימית ראשונה -19141914 מ"מ ראשונה יוצאת לשוק מ"מ ראשונה יוצאת לשוק3535- מצלמת - מצלמת 19471947 מעבדות "בל" מציגים את הטרנזיסטור ומתאפשרת - מעבדות "בל" מציגים את הטרנזיסטור ומתאפשרת -

תחילת מהפכת המחשוב תחילת מהפכת המחשוב

19691969אינטרנט לצרכים צבאיים- משרד ההגנה האמריקאי- אינטרנט לצרכים צבאיים- משרד ההגנה האמריקאי -19771977 מחשב אישי )ביתי(, מוצג ע"י - מחשב אישי )ביתי(, מוצג ע"י -AppleApple19871987 מליון מליון 1.41.4- קודאק מציגה חיישן בעל רזולוציה של - קודאק מציגה חיישן בעל רזולוציה של

פיקסליםפיקסלים19881988תוכנת עיבוד תמונה על מחשבי מקינטוש- תוכנת עיבוד תמונה על מחשבי מקינטוש -19941994אינטרנט אזרחי- אינטרנט אזרחי -20042004קודאק מודיעה על הפסקת ייצור מצלמות סרט- קודאק מודיעה על הפסקת ייצור מצלמות סרט -20042004 - -42%42%מבתי האב בארה"ב מחזיקים במצלמה דיגיטלית מבתי האב בארה"ב מחזיקים במצלמה דיגיטלית 20042004 מיליארד $ מיליארד 2020$- מכירות מצלמות דיגיטליות בהיקף של - מכירות מצלמות דיגיטליות בהיקף של

המהפכה המהפכההדיגיטאליתהדיגיטאלית

יתרונות וחסרונות יתרונות וחסרונותהצילום במחקר הצילום במחקר

הימיהימי יתרונות הצילום יתרונות הצילום

הדיגיטאליהדיגיטאלי

From: http://photo.net/history/timeline

7.6.20097.6.2009 55


- זמן עבודה מתחת למים- זמן עבודה מתחת למים- יצירת ארכיון לשימוש - יצירת ארכיון לשימוש

עתידיעתידי- יכולת ירידה לפרטים- יכולת ירידה לפרטים





מגבלות פיזיולוגיות של הצולל מגבלות פיזיולוגיות של הצולל-

- רזולוציה- רזולוציה

- תאורה/עכירות מים- תאורה/עכירות מים

- עיוות בעדשות רחבות - עיוות בעדשות רחבות זוויתזווית

- תקציב- תקציב

מימדיותמימדיות- דו - דו

- לא ניתן למדוד פרטים שרק חלקם - לא ניתן למדוד פרטים שרק חלקם בתמונהבתמונה

- שיטה ידידותית לסביבה- שיטה ידידותית לסביבה

7.6.20097.6.2009 66

אפשרות לביצוע מספר רב של צילומים ללא החלפת סרטאפשרות לביצוע מספר רב של צילומים ללא החלפת סרטמשוב מיידי לאיכות הצילוםמשוב מיידי לאיכות הצילוםאין הוצאות על קניית סרטים, פיתוח והדפסהאין הוצאות על קניית סרטים, פיתוח והדפסהאפשרויות עיבוד תמונה מתקדמות וללא תלות במעבדהאפשרויות עיבוד תמונה מתקדמות וללא תלות במעבדהאפשרות שליחה מיידית של קובץ לכל מקום בעולםאפשרות שליחה מיידית של קובץ לכל מקום בעולם






(Álvaro et al., 2008)

7.6.20097.6.2009 77

- שיטות- טכניקות צילום שונות בשימוש - שיטות- טכניקות צילום שונות בשימוש 22המחקרהמחקר

ע"י צילום של תמונה אחת כל פרק זמן ארוך מהקצב ע"י צילום של תמונה אחת כל פרק זמן ארוך מהקצבהסופי של הרצת הסרט, ניתן להאיץ תהליכים ולהבחין הסופי של הרצת הסרט, ניתן להאיץ תהליכים ולהבחין

בשינויים שבעין בלתי מזויינת קשה לראותם.בשינויים שבעין בלתי מזויינת קשה לראותם.

-צילום בקיטועי זמן- צילום בקיטועי זמןTime LapsTime Laps

צילום פנורמות תת צילום פנורמות תתימיותימיות

צילום וידיאוצילום וידיאו צילום צילום

קוואדראטים/טרנסקטיקוואדראטים/טרנסקטיםם

pHצילום ניסוי אלמוג ב- חישוב מהירות הצילום כתלות בגורמים נמוך:

שונים- 120אורך הסרט הסופי הרצוי:

תמונות 24קצב ריצה רצוי של הסרט: שניותלשנייה

120X24=2880

2880כמות פריימים סופית:

43,200/2880=15

12משך הצילום: שניות43,200= שעות

12משך הצילום: שניות43,200= דקות720= שעות

12משך הצילום: שניות43,200= דקות720= שעות

שניות15תמונה כל דקות720=

מתוך עבודת מאסטר של רמי צדוק

(Rodland et al., 2006)

7.6.20097.6.2009 88

7.6.20097.6.2009 99





שיטה לא נפוצה ועדיין מסובכת ליישום, בה מחברים שיטה לא נפוצה ועדיין מסובכת ליישום, בה מחבריםתמונות רבות של אתר גדול בכדי ליצור תמונה רחבה תמונות רבות של אתר גדול בכדי ליצור תמונה רחבה

שלו, בדומה לחיבור צילומי לוויין. שלו, בדומה לחיבור צילומי לוויין. מאחר ומתחת למים הראות מוגבלת, שיטה זו היא מאחר ומתחת למים הראות מוגבלת, שיטה זו היא

פיתרון יחיד לכיסוי שטח גדול בצילום.פיתרון יחיד לכיסוי שטח גדול בצילום.


From: www.soest.hawaii.eduFrom: sanctuaries.noaa.gov

7.6.20097.6.2009 1010





.שיטה נפוצה לתיעוד ומעקב אחרי תהליכים מהירים.שיטה נפוצה לתיעוד ומעקב אחרי תהליכים מהירים על מנת לתעד תהליכים מהירים יש לצלם במצלמות על מנת לתעד תהליכים מהירים יש לצלם במצלמות

( גבוה.( גבוה.Frame RateFrame Rateבעלות קצב תמונה )בעלות קצב תמונה )


7.6.20097.6.2009 1111

7.6.20097.6.2009 1212



צילום וידיאוצילום וידיאו /צילום קוואדראטים/ צילום קוואדראטים

טרנסקטיםטרנסקטים

אחת השיטות עם השימוש הנפוץ ביותר- חסכונית אחת השיטות עם השימוש הנפוץ ביותר- חסכוניתבזמן מתחת למים וידידותית לסביבה.בזמן מתחת למים וידידותית לסביבה.

יעילה במיוחד לחישוב מגוון מינים ואחוז כיסוי של יעילה במיוחד לחישוב מגוון מינים ואחוז כיסוי שלבנטוס.בנטוס.



7.6.20097.6.2009 1313

- הצגת מאמר- שימוש בצילום דיגיטאלי - הצגת מאמר- שימוש בצילום דיגיטאלי 33להגדרת ביוטופים חופיים באיים להגדרת ביוטופים חופיים באיים

האזורייםהאזורייםשאלת המחקרשאלת המחקר

שיטת הדיגוםשיטת הדיגום

תוצאות המחקרתוצאות המחקר

האם שימוש בצילום דיגיטאלי לצורך הגדרת אוכלוסיית האם שימוש בצילום דיגיטאלי לצורך הגדרת אוכלוסייתהאצות הבנטיות באזור החוף יכולה לחסוך את הימצאותו האצות הבנטיות באזור החוף יכולה לחסוך את הימצאותו

של מומחה אצות באתר הדיגום?של מומחה אצות באתר הדיגום?


7.6.20097.6.2009 1414





2525שימוש בקוואדראטים של שימוש בקוואדראטים שלXX2525ס"מ ס"מ 5050יצירה של שטח דיגום של יצירה של שטח דיגום שלXX5050 תמונות תמונות 44 ס"מ ע"י הדבקת ס"מ ע"י הדבקת -נקודות חיתוך נקודות חיתוך3636קוואדראטים מחולקים ע"י גריד ל-קוואדראטים מחולקים ע"י גריד ל


7.6.20097.6.2009 1515





הבדלים מהותיים נתגלו בין דיגום ידני לבין דיגום המבוסס הבדלים מהותיים נתגלו בין דיגום ידני לבין דיגום המבוססעל ניתוח של תמונות דיגיטאליות עם תלות בסוג המצע על ניתוח של תמונות דיגיטאליות עם תלות בסוג המצע

ועומק הדיגוםועומק הדיגום

L1 -

L2-

L3-

הנקודה הכי נמוכה בכרית מיד מעל למפלס המים

L3 ל- L1עומק בין

הכי עמוק- העומק הראשון בו תועדו אצות

משטח סלעי

משטח סלעי

משטח סלעי

תוצאות בעייתיות וסותרות

SRדוגם , במחשב -

IPלא מיומן, מחשב -

EPמיומן, מחשב -

תוצאות בעיתיות- דיגום ידני שווה לאיש לא מיומן

תוצאות טובות- דיגום באתר שווה לאיש מיומן במחשב


7.6.20097.6.2009 1616







L1 -

L2-

L3-

SRדוגם, במחשב -IPלא מיומן, מחשב -

EPמיומן, מחשב -סלעים בינוניים

סלעים בינוניים

סלעים בינוניים

מיומן שווה ללא מיומן ושניהם שונים ממיומן באתר

מיומן באתר שווה למיומן במחשב ושניהם שונים מלא מיומן

מיומן באתר שווה למיומן במחשב ושניהם שונים מלא מיומן


7.6.20097.6.2009 1717







L1 -

L2-

L3-

SRדוגם, במחשב -


EPמיומן, מחשב -חלוקים

חלוקים

חלוקים

כל הדיגומים שווים

מיומן באתר שווה למיומן במחשב ושונה מלא מיומן

מיומן באתר שווה למיומן במחשב ושונה מלא מיומן


7.6.20097.6.2009 1818





פיזור נתונים וסטיות תקן גבוהות בתוצאות מאיזור הכרית פיזור נתונים וסטיות תקן גבוהות בתוצאות מאיזור הכריתהסלעיהסלעי

.איזור קשה לעבודת איסוף ידנית ואו ע"י מצלמה.איזור קשה לעבודת איסוף ידנית ואו ע"י מצלמה

SRדוגם, במחשב -


EPמיומן, מחשב -

במקומות העמוקים, פיזור הנתונים וסטיות התקן שוות במקומות העמוקים, פיזור הנתונים וסטיות התקן שוותלדוגם המנוסה ולמומחה האצותלדוגם המנוסה ולמומחה האצות

שורה תחתונה: שלב הדיגום יכול להתבצע ע"י דוגם מנוסה שאינו מומחה לאצות, אך בשלב הניתוח

במחשב, מחוייבת נוכחותו של מומחה אצות


7.6.20097.6.2009 1919





פיזור נתונים וסטיות תקן גבוהות בתוצאות מאיזור הכרית פיזור נתונים וסטיות תקן גבוהות בתוצאות מאיזור הכריתהסלעיהסלעי

.איזור קשה לעבודת איסוף ידנית ואו ע"י מצלמה.איזור קשה לעבודת איסוף ידנית ואו ע"י מצלמה


רוב בעיות ניתוח הנתונים נבעו ממגבלות טכניות שונות רוב בעיות ניתוח הנתונים נבעו ממגבלות טכניות שונותבזמן הצילום.בזמן הצילום.

שורה תחתונה: שלב הדיגום יכול להתבצע ע"י דוגם מנוסה שאינו מומחה לאצות, אך בשלב הניתוח

במחשב, מחוייבת נוכחותו של מומחה אצות

שימוש בעדשה עם אורך מוקד גדול הוביל לשימוש בטכניקת הפנורמות

איכות תמונה נמוכה עקב ריבוי חול מורחף בפריים- בעיקר במים רדודים

החזרי אור והצללות מפני המים בשמש חזקה

7.6.20097.6.2009 2020

- פרויקט- הרכב אוכלוסיית האצות במעגן - פרויקט- הרכב אוכלוסיית האצות במעגן 44הצפוני בפרספקטיבה שונההצפוני בפרספקטיבה שונה

שאלת המחקרשאלת המחקר



האם צילום קוואדראטים באורכי מוקד שונים יכול להשפיע האם צילום קוואדראטים באורכי מוקד שונים יכול להשפיעעל תוצאות הסקר?על תוצאות הסקר?

7.6.20097.6.2009 2121





צילום קוואדראטים זהים באותו מיקום, ע"י שתי מצלמות צילום קוואדראטים זהים באותו מיקום, ע"י שתי מצלמותבעלות עדשות שונות ומרחק צפייה שונה ביחס לקוואדראטבעלות עדשות שונות ומרחק צפייה שונה ביחס לקוואדראט

ניתוח התמונות והנתונים בעזרת תוכנה סטטיסטית ניתוח התמונות והנתונים בעזרת תוכנה סטטיסטיתCPCeCPCeלשוניות אלמוגים, המייצרת טבלאות אקסל- לשוניות אלמוגים, המייצרת טבלאות אקסל-

(Kohler and Gill, 2006)

7.6.20097.6.2009 2222





אחוזי הכיסוי דומים, פרט למספר הבדלים מעניינים.אחוזי הכיסוי דומים, פרט למספר הבדלים מעניינים.

AVERAGE AREA -28 mm

Padina4%

Sand20%

Rubble11%

Flat rock16% Other

8%

Shadow12%

Turf25%

Crustacea1%

Calpomania3%

Gastropod0%

AVERAGE AREA -10.5 mm

Crustacea1%

Calpomania3%

Gastropod0%

Other27%

Padina3%

Flat rock7%

Rubble6%

Sand18%

Shadow1%

Turf34%

השוואת ממוצע השטח בין אורכי המוקד

0

100

200

300

400

500

600

700

800

הרכב השטח

ר[מ"

סח ]

טש

10.5 mm

28 mm

7.6.20097.6.2009 2323





בחינת הקוואדראטים אחד מול השני חושפת את הבעיה.בחינת הקוואדראטים אחד מול השני חושפת את הבעיה.

בקוואדראטים מישוריים- התוצאות דומותבקוואדראטים מישוריים- התוצאות דומות

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

שטח ]סמ"ר[

Crustacea Pavement Rubble Sandמרכיבי השטח

השוואה בין אורכי מוקד שונים בקוואדראט 8

10.5 mm

28 mm

7.6.20097.6.2009 2424





בחינת הקוואדראטים אחד מול השני חושפת את הבעיה.בחינת הקוואדראטים אחד מול השני חושפת את הבעיה.

בקוודראטים בעלי מימד עומק, מתקבל עיוות בנתוניםבקוודראטים בעלי מימד עומק, מתקבל עיוות בנתונים

0

100

200

300

400

500

600

700

שטח ]סמ"ר[

Calpomania Turf Sand Other Shadow

מרכיבי השטח

השוואת קוואדראט 6 בשני אורכי מוקד

10.5 mm

28 mm

7.6.20097.6.2009 2525





מסקנות:מסקנות:

בעת ביצוע סקר, חשוב לבצעו עם אותה מצלמה מהתחלה בעת ביצוע סקר, חשוב לבצעו עם אותה מצלמה מהתחלהועד הסוף כדי לקבל נתונים ברי השוואה.ועד הסוף כדי לקבל נתונים ברי השוואה.

ניתן להתגבר על העיוותים הנוצרים בעדשה הרחבה ניתן להתגבר על העיוותים הנוצרים בעדשה הרחבהבאמצעות תוכנה ולהרוויח מבט קרוב יותר למצע הנדגם.באמצעות תוכנה ולהרוויח מבט קרוב יותר למצע הנדגם.

,שימוש בתאורה צידית חזקה והקפדה על חשיפה נכונה, שימוש בתאורה צידית חזקה והקפדה על חשיפה נכונהמבטלים את בעיות החזרי האור מפני המים.מבטלים את בעיות החזרי האור מפני המים.

בעת השוואה בין קוואדראטים זהים, חשוב לדגום יצורים בעת השוואה בין קוואדראטים זהים, חשוב לדגום יצוריםישיבים, מפני שהאצות המרחפות במים משנות את מיקומן ישיבים, מפני שהאצות המרחפות במים משנות את מיקומן

ואף יוצאות מהקוואדראט בין הצילומים.ואף יוצאות מהקוואדראט בין הצילומים. -שקיימת מתחת למים, מחריפה שקיימת מתחת למים, מחריפה 25%25%עקב הגדלה של כ- עקב הגדלה של כ

הבעייתיות שבעבודה עם אורך מוקד גדול.הבעייתיות שבעבודה עם אורך מוקד גדול.

7.6.20097.6.2009 2626

- מחקר עתידי- מחקר עתידי55

יש לבחון הרכבת קיט זול וקל עם עדשה רחבה ותאורה יש לבחון הרכבת קיט זול וקל עם עדשה רחבה ותאורה מתאימה. מתאימה. צידיתצידית

יש לבחון לעומק את השפעת יישור התמונה על גודל יש לבחון לעומק את השפעת יישור התמונה על גודלעצמים הנמצאים במרחקים שונים מהעדשה, בפריים עצמים הנמצאים במרחקים שונים מהעדשה, בפריים

הסופי.הסופי.

7.6.20097.6.2009 2727

- ביבליוגרפיה- ביבליוגרפיה661.1. Álvaro N. V., Wallenstein F. F. M. M., Neto A. I., Nogueira E. M., Ferreira Álvaro N. V., Wallenstein F. F. M. M., Neto A. I., Nogueira E. M., Ferreira

J., Santos C. I. and Amaral A. F. )2008(. The use of digital photography for J., Santos C. I. and Amaral A. F. )2008(. The use of digital photography for the definition of coastal biotopes in Azores. Hydrobiologia 596:143–152.the definition of coastal biotopes in Azores. Hydrobiologia 596:143–152.

2.2. Dumas P., Bertaud A., Peignon C., Léopold M., Pelletier D. )2009(. A Dumas P., Bertaud A., Peignon C., Léopold M., Pelletier D. )2009(. A “quick and clean” photographic method for the description of coral reef “quick and clean” photographic method for the description of coral reef habitats. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 368:161–habitats. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 368:161–168.168.

3.3. Joiner J. T. )Ed.( )2001(. NOAA Diving Manual: Diving for science and Joiner J. T. )Ed.( )2001(. NOAA Diving Manual: Diving for science and technology, 4th ed. Best Publishing: Flagstaff, AZ, pp. 9.1-9.45.technology, 4th ed. Best Publishing: Flagstaff, AZ, pp. 9.1-9.45.

4.4. Kohler K. E. and Gill S. M. )2006(. Coral Point Count with Excel extensions Kohler K. E. and Gill S. M. )2006(. Coral Point Count with Excel extensions )CPCe(: A Visual Basic program for the determination of coral and )CPCe(: A Visual Basic program for the determination of coral and substrate coverage using random point count methodology. Computers & substrate coverage using random point count methodology. Computers & Geosciences 32:1259–1269.Geosciences 32:1259–1269.

5.5. Lund-Hansen L. C., Larsen E., Jensen K. T. and Mouritsen K. N. )2004(. A Lund-Hansen L. C., Larsen E., Jensen K. T. and Mouritsen K. N. )2004(. A new video and digital camera system for studies of the dynamics of new video and digital camera system for studies of the dynamics of microtopographic features on tidal flats. Marine Georesources and microtopographic features on tidal flats. Marine Georesources and Geotechnology 22:115–122.Geotechnology 22:115–122.

6.6. Rodland D. L., Schöne B. R., Helama S., Nielsen J. K. and Baier S. )2006(. Rodland D. L., Schöne B. R., Helama S., Nielsen J. K. and Baier S. )2006(. A clockwork mollusc: Ultradian rhythms in bivalve activity revealed by A clockwork mollusc: Ultradian rhythms in bivalve activity revealed by digital photography. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology digital photography. Journal of Experimental Marine Biology and Ecology 334:316–323.334:316–323.

7.6.20097.6.2009 2828

היו שלום ותודה על הדיגום!היו שלום ותודה על הדיגום!.לגל אייל וד"ר גיל רילוב, שצללו וצילמו איתי את התמונות.לגל אייל וד"ר גיל רילוב, שצללו וצילמו איתי את התמונות

Documents

צילום לצורכי מחקר