1 VIII Congreso Nacional de Topografía y Cartografía TOPCART Madrid 2004 , 19-22 Octubre 2004 Evaluación de una cámara digital no métrica (CANON D30) para el levantamiento fotogramétrico de edificios históricos (Iglesia de Santo Domingo de Silos, siglo XIV, Alcalá la Real, Jaén) J. Cardenal (1) , E. Mata (1) , P. Castro (1) , J. Delgado (1) , M. A. Hernández (1) , J.L. Pérez (1) , M. Ramos, M. Torres (1) (1) Departamento de Ingeniería Cartográfica, Geodésica y Fotogrametría. Escuela Politécnica Superior. Universidad de Jaén. Campus Las Lagunillas. 23071-Jaén (España), (jcardena, emata, pjcastro, jdelgado, acaro, jlperez, mtorres)@ujaen.es RESUMEN En este trabajo se evalúa una cámara digital no métrica (Canon D30) para aplicaciones de bajo coste en arqueología, arquitectura y patrimonio. La cámara Canon D30 es una cámara digital réflex con un sensor CMOS de 3.2 Mp de resolución. Aunque esta resolución es relativamente baja, comparada con otras cámaras digitales recientes, el tamaño del sensor, ligeramente inferior al formato convencional de 35 mm, hace muy interesante el empleo de esta cámara en este tipo de aplicaciones, donde tanto la precisión como la calidad de la imagen final son importantes. La geometría interna de la cámara se ha resuelto mediante autocalibración en laboratorio y directamente en campo. Como comprobación de los resultados obtenidos, se han seleccionado diferentes ejemplos en la Iglesia de Santo Domingo de Silos de Alcalá la Real en la provincia de Jaén (declarada Monumento Nacional en 1931) donde se han aplicado diferentes técnicas fotogramétricas con esta cámara. 1. INTRODUCCIÓN. LA CÁMARA DIGITAL CANON EOS D30. En los últimos años se ha extendido el empleo de las cámaras digitales compactas no métricas para su uso en aplicaciones fotogramétricas de bajo coste en arqueología, arquitectura y patrimonio. Las razones del uso extensivo de este tipo de instrumentación hay que buscarlas en el importante incremento de la resolución de las cámaras, el notable descenso de los precios, las facilidades técnicas actuales para la transferencia y almacenamiento de los archivos de imagen y la facilidad de la adquisición directa de las imágenes. También se podría indicar que, el uso de sistemas fotogramétricos digitales de bajo coste basados tanto en técnicas estereoscópicas como convergentes (por ejemplo, DVP®, ShapeCapture®, Photomodeler®, 3D Mapper®, entre otros) ha contribuido a popularizar este tipo de cámaras tanto entre fotogrametristas como no fotogrametristas. Pero estas cámaras se han venido empleando sólo en aquellos casos donde no existía una gran exigencia en cuanto a precisión del trabajo final. Es decir, en levantamientos de inventario rápidos y sencillos, de acuerdo con la terminología empleada por Carbonell (1989). Hay varios motivos que explican la pérdida de precisión al emplear esta instrumentación no métrica. Estas cámaras digitales están diseñadas y fabricadas para el mercado del fotógrafo aficionado y no para su empleo fotogramétrico. Los objetivos son muy pequeños y, por lo general, de una pobre calidad óptica y geométrica. Además, la mayoría de las cámaras incorporan sistemas autofoco y objetivos zoom, por lo que cabe esperar una elevada inestabilidad interna. Los sensores (actualmente son habituales tanto el CCD como el CMOS) son de tamaño muy reducido comparados con aquellos de cámaras digitales de gama alta (réflex profesionales) o del formato analógico convencional de 35 mm. El tamaño del sensor es un inconveniente muy importante para el uso métrico de estas cámaras compactas digitales, cuyas dimensiones habituales (referidas a la diagonal principal) varían entre 1/2.7” a 2/3”. Incluso en el caso de sensores de alta resolución (algunas cámaras compactas actuales alcanzan ya los 8 Mp) no se garantiza la precisión métrica. Por otro lado, aunque se calibren previamente las cámaras, los parámetros internos pueden no ser estables y conducir con ello a importantes errores en la reconstrucción espacial. En cualquier caso, algunas de estas cámaras, adecuadamente calibradas, pueden alcanzar precisiones de subpíxel (al menos en condiciones de laboratorio) y ser, por tanto, aptas para su empleo en aplicaciones arqueológicas (Ogleby et al, 1999). En este trabajo se analiza una cámara digital réflex, Canon EOS D30 (Figura 1), para su empleo en arqueología y arquitectura. Pero el objetivo de este análisis se encamina a explorar el empleo de esta cámara no sólo en aplicaciones rápidas y de baja precisión, sino en trabajos de precisión media, con diversos productos finales (modelos digitales de superficie, ortofotografía, rectificación, etc.), tanto con técnicas fotogramétricas convencionales (restituidores estereoscópicos) como no convencionales (tomas convergentes).