¿Los datos JPEG2000 de Sentinel-2 utilizan píxeles con signo de 15 bits o sin signo de 15 bits?

Question

He estado trabajando con datos JPEG2000 de Sentinel-2 y necesito extraer píxeles individuales para procesarlos. Un problema que no he podido resolver es cómo se almacenan los píxeles. He podido determinar mediante el comando identify de ImageMagick que son de 15 bits.

$ identify testfile.jp2
> testfile.jp2 JP2 10980x10980 10980x10980+0+0 15-bit Grayscale Gray 84.46MB 0.010u 0:00.019

Pero no consigo encontrar si está firmado o sin firmar. Supongo que es sin firmar. Pero quiero estar seguro antes de empezar a tratar con archivos más grandes.

Como pregunta adicional, ¿no es la escala de grises de 15 bits un formato poco habitual? Normalmente es de 16 bits y, por ejemplo, Landsat 8 utiliza GeoTiff de 16 bits sin signo y lo indica claramente.

EDITAR: Parece que una buena respuesta se encuentra aquí

Answer 1

Vale, he investigado un poco más. Y ahora estoy bastante seguro de que ImageMagick es simplemente erróneo. Porque los datos no son de 15 bits, sino enteros de 16 bits sin signo (Uint16). Esta información es confirmada por QGIS, y el propio software SNAP de la ESA (se muestra a continuación).

Sin embargo, no he podido encontrar esto en ninguna documentación sobre Copernicus de la ESA, lo cual es decepcionante. Sin embargo, se indica claramente que el sensor es de 12 bits, pero durante el procesamiento en algún lugar a nivel 1B o 1C esto se guarda como Uint16.

Todavía estoy tratando de determinar el supuesto valor máximo, que para Uint16 es 65535 (2^16 - 1), pero la documentación de la ESA menciona una máxima "cuantificación" propagación / valor de 10000 para una reflectancia de 1 (Refflectance TOA = DN / 10000), donde DN = número digital, el valor de un píxel dado. Sin embargo, me he encontrado sistemáticamente con valores superiores a 10000. Así que todavía no estoy seguro de esto.

EDIT 2: En algunos casos, las reflectancias puede ser mayor que 1 (DN > 10000). Parece que los valores de DN se ven afectados por la biblioteca y la versión utilizadas para abrir/descomprimir JPEG2000, y por la forma en que se calculan las estadísticas (por ejemplo, los valores de píxel de QGIS se estiman inicialmente con rapidez; tenga cuidado).

EDIT 1: Encontrado un enlace discutiendo el tema, no parece que hay una solución definitiva todavía. http://forum.step.esa.int/t/the-quantification-value-has-a-true-value-dn-to-toa-reflectance/1220/

Answer 2

La resolución radiométrica (profundidad de bits) del sensor Sentinel 2 es de 12 bits sin signo (0-4095). ¿Qué nivel de procesamiento está utilizando? El producto 2A debe ser la reflectancia corregida por el fondo de la atmósfera (BOA) en coma flotante. Como mínimo debería estar accediendo al procesamiento 1C que es donde, en el flujo de procesamiento, la ESA crea el producto JPEG2000. Esto todavía debe ser de 12 bits de datos por lo que, creo que ImageMagick no es la identificación de la profundidad de bits correcta.