Zona sombreada do Campus Solar

4.2.1.1. Sem filtro

A Figura 4.14 a) e b) e c) ilustra as imagens dos módulos com, sem luminescência e subtração, respetivamente, na zona sombreada do Campus Solar sem filtro. De forma a aplicar a técnica de subtração os parâmetros de aquisição usados foram os mesmos para as duas imagens. O tempo de exposição selecionado para condições de teste no lado sombreado do Campus sem filtro foi de 3 segundos.

Através da análise visual do módulo sem luminescência observa-se que este apresenta uma tonalidade avermelhada. Tal deve-se à reflexão da luz do candeeiro pelas ligações metálicas das células e módulo (dedos e busbars) e pelas próprias células fotovoltaicas. Como filtro infravermelho da câmara foi removido o sensor de imagem fica mais sensível a comprimentos de onda da cor vermelha.

Como foi referido anteriormente, o ponto de focagem da objetiva deve estar orientado para a radiação infravermelha. Como o módulo reflete radiação na região do visível, devido à absorção de luz proveniente de fontes de iluminação externas, o sensor deteta esta radiação que aparece desfocada na imagem, uma vez que a objetiva não está focada para estes comprimentos de onda.

Observando a imagem da Figura 4.14 c) verifica-se que a subtração, além de remover radiação emitida por fontes de iluminação externas, vai também eliminar as zonas desfocadas do módulo. Como os valores de intensidade do canal vermelho diminuíram a imagem apresenta uma tonalidade violeta.

a) b)

c)

Figura 4.14 - Imagem RGB do módulo 1. Condições: Zona sombreada do Campus Solar sem filtro. Parâmetros de aquisição: NEF 12 bits convertida em TIFF 8 bits, sensibilidade ISO 200, abertura f/4,

distância focal 35 mm, compensação de exposição -4 EV e tempo de exposição 3 segundos. a) Com EL, b) Sem EL com o contraste da imagem corrigido para efeitos de visualização neste documento e

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A Figura 4.15 a), b) e d) corresponde aos histogramas das imagens do módulo com luminescência, sem luminescência e de subtração, respetivamente, na zona sombreada do Campus Solar sem filtro. A Figura 4.15 c) representa o histograma do módulo sem luminescência com a escala do eixo dos yy definida de modo a que todo o histograma apareça no gráfico.

Através da análise ao histograma do módulo sem luminescência verifica-se que o canal vermelho é o que apresenta níveis de intensidade luminosa mais elevados. Por sua vez, o histograma do canal verde e azul encontra-se todo deslocado para a esquerda do gráfico com níveis de intensidade luminosa próximos de zero, resultando numa imagem do módulo sem luminescência com tons vermelhos.

Comparando a Figura 4.15 a) e d) verifica-se que os canais azul e verde apresentam uma distribuição de pixels muito próxima. O canal azul do módulo com luminescência tem um pico para uma intensidade igual a 162, e a imagem de subtração vai ter um máximo de ocorrências quando a intensidade é 160. O canal verde do módulo com luminescência tem um máximo quando a intensidade é 108, e o pico da imagem de subtração ocorre para uma intensidade igual a 107.

Analisando o canal vermelho do módulo com luminescência e da imagem de subtração verifica-se que o segundo se encontra ligeiramente mais deslocado para a esquerda do gráfico em comparação com o primeiro. O histograma do módulo com luminescência apresenta um máximo de ocorrências para uma intensidade igual a 206. O histograma da imagem de subtração tem um pico para uma intensidade igual a 187.

a) b)

c) d)

Figura 4.15 - Histograma RGB das imagens obtidas na zona sombreado do Campus Solar sem filtro. a) Com luminescência, b) Sem luminescência, c) Sem luminescência com o eixo dos yy ajustado e

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A Figura 4.16 a), b) e c) ilustra, respetivamente, a sobreposição dos histogramas das três imagens separados por canal de cor, vermelho, verde e azul, na zona sombreada do Campus Solar sem filtro. O histograma do módulo com luminescência está representado pela linha contínua, a linha a tracejado corresponde ao histograma do módulo sem luminescência e a subtração está representada pela linha tracejada com ponto.

As partes metálicas do módulo absorvem e refletem radiação emitida pela iluminação de rua para comprimentos de onda da cor vermelha verde e azul. Contudo, como o filtro infravermelho da câmara foi removido, o sensor fica mais sensível à radiação com comprimentos de onda da cor vermelha, o que é comprovado pelo histograma do canal vermelho. Através de uma análise da Figura 4.16 verifica-se que o canal vermelho das imagens do módulo com luminescência e de subtração é o que apresenta um maior desfasamento de níveis de intensidade luminosa.

Analisando os histogramas do módulo sem luminescência verifica-se que os canais verde e azul se encontram deslocados para a esquerda do gráfico, com níveis de intensidade luminosa próximos ou iguais a zero, o que resulta num histograma da imagem de subtração idêntico ao histograma da imagem do módulo com luminescência para estes canais de cor. Pode afirmar-se que o sensor é menos sensível a radiação com comprimentos de onda da cor verde e azul.

a) b)

c)

Figura 4.16 - Sobreposição dos histogramas de cada imagem separados por canais RGB. Condições: Zona sombreada do Campus Solar sem filtro. a) Canal vermelho, b) Canal verde e c) Canal azul.

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4.2.1.2. Com filtro

As imagens Figura 4.17 a), b) e c) correspondem aos módulos com luminescência, sem luminescência e imagem de subtração, respetivamente, numa zona sombreada do Campus Solar com filtro. De forma a aplicar a técnica de subtração os parâmetros de aquisição usados foram os mesmos para as duas imagens. Em condições de teste no lado sombreado do Campus e com filtro o tempo de exposição selecionado foi de 30 segundos.

A imagem do módulo sem luminescência encontra-se totalmente escurecida pelo que o filtro remove toda a radiação emitida pelos candeeiros de rua.

Como a imagem do módulo sem luminescência não apresenta nenhuma luminosidade, a subtração resulta numa imagem com níveis de intensidade luminosa idênticos à do módulo com luminescência.

a) b)

c)

Figura 4.17 - Imagem RGB do módulo 1. Condições: Zona sombreada do Campus Solar com filtro. Parâmetros de aquisição: NEF 12 bits convertida em TIFF 8 bits, sensibilidade ISO 200, abertura f/4, distância focal 35 mm, compensação de exposição -4 EV e tempo de exposição 30 segundos. a) Com

El, b) Sem EL e c) Subtração.

A Figura 4.18 a), b) e d) corresponde aos histogramas das imagens do módulo com luminescência, sem luminescência e da imagem de subtração, respetivamente, na zona sombreada do Campus Solar com filtro. A Figura 4.18 c) corresponde ao histograma do módulo sem luminescência com a escala do eixo dos yy ajustada de forma a visualizar todo o gráfico.

O histograma da imagem sem EL apresenta valores de intensidade muito baixos, o que resulta num histograma da imagem de subtração com níveis de intensidade luminosa muito semelhantes aos do histograma da imagem com luminescência. Nesta situação a técnica de subtração não é necessária, uma vez que o filtro remove toda a radiação parasita.

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a) b)

c) d)

Figura 4.18 - Histograma RGB das imagens obtidas na zona sombreada do Campus Solar com filtro. a) Com luminescência, b) Sem luminescência, c) Sem luminescência com o eixo dos yy ajustado,

d) Subtração.

A Figura 4.19 a), b) e c) corresponde, respetivamente, à sobreposição dos histogramas das três imagens separadas por canal de cor, vermelho, verde e azul, na zona sombreado do Campus Solar com filtro. O histograma do módulo com luminescência está representado pela linha contínua, a linha a tracejado corresponde ao histograma do módulo sem luminescência e a subtração está representada pela linha tracejada com ponto.

Comparando os histogramas dos três canais de cor verifica-se, que para as imagens do módulo com luminescência e de subtração, não existe nenhuma variação significativa nos valores de intensidade luminosa dos pixels. O histograma da imagem do módulo sem luminescência encontra-se todo deslocado para esquerda nos três canais RGB. Pode-se afirmar que o filtro remove toda a radiação proveniente de fontes externas.

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a) b)

c)

Figura 4.19 - Sobreposição dos histogramas de cada imagem separados por canais RGB. Condições: Zona sombreada do Campus Solar com filtro. a) Canal vermelho, b) Canal verde e c) Canal azul.