¿Cuál es el rango de valores de las imágenes Sentinel-2 Nivel 2A?

En la página 29 de la Nota técnica de especificaciones del formato del producto Nivel 2A, encontré que:

"El valor de cuantificación L2A está alineado con el valor de cuantificación L1C del producto L1C a partir del cual se genera el producto L2A"

Cuando me refiero a la página 403 del Documento de especificación de productos Sentinel-2, encontré lo siguiente:

¿Por qué el rango de valores de las imágenes de Nivel 1C es de 1 a 65535 si se supone que las imágenes son de 12 bits? ¿Y cuál es el rango del Nivel 2A, es de 0 a 10000?

remote-sensing sentinel-2 reflectance

— Effi Zabala
fuente

Las imágenes de Sentinel 2 L1C comenzaron como 12 bits, pero eso se cambió a principios de 2016 cuando ESA cambió QUANTIFICATION_VALUE de 1000 a 10000. Ahora L1C está codificado como un UINT16archivo jp2 con (¿al menos?) 15 bits significativos. Esto es de gdalinfoun B02.jp2archivo reciente :

Band 1 Block=1024x1024 Type=UInt16, ColorInterp=Gray
  Overviews: 5490x5490, 2745x2745, 1372x1372, 686x686
  Overviews: arbitrary
  Image Structure Metadata:
    COMPRESSION=JPEG2000
    NBITS=15

Teniendo esto en cuenta, el límite parece ser 32767 en lugar de 65535. Cualquier lector JPEG2000 devolverá el valor de muestra como dos bytes, por lo que cualquier código que espere una imagen de 16 bits es seguro incluso si NBITS cambia a 16 en el futuro.

Otra nota: el producto metadata.xml que viene con todos los mosaicos L1C contiene información sobre los valores especiales NO_DATA y SATURATED, que en productos recientes se ve así:

<Special_Values>
    <SPECIAL_VALUE_TEXT>NODATA</SPECIAL_VALUE_TEXT
    <SPECIAL_VALUE_INDEX>0</SPECIAL_VALUE_INDEX>
</Special_Values>
<Special_Values>
    <SPECIAL_VALUE_TEXT>SATURATED</SPECIAL_VALUE_TEXT
    <SPECIAL_VALUE_INDEX>65535</SPECIAL_VALUE_INDEX>
</Special_Values>

El valor SATURADO de 65535 indica que la intención era usar el rango completo de uint16.

En cuanto a L2A, si el algoritmo corrige idealmente todas las reflexiones especulares, el registro incorrecto de DEM, la radiación emitida y otras causas de reflectancia superior al 100%, debe obtener una salida en el rango 0..10000. Debido a que ninguna corrección atmosférica es ideal, puede esperar que algunos valores estén fuera de este rango, probablemente hasta 65534, con 65535 nuevamente reservado para píxeles SATURADOS.

— mkadunc
fuente

Excelente respuesta Miha. Solo tenga en cuenta que las reflectancias de la superficie pueden ser mayores que 1. Por ejemplo, la reflectancia que observará sobre un espejo en la dirección especular o la reflectancia de una nube o de nieve en una pendiente orientada hacia la dirección del sol. Lo que no puede estar por encima de uno es el albedo, que suma la luz reflejada en todas las direcciones.

— O. Hagolle

@ O.Hagolle Gracias. ¿Existe una definición aceptada de reflectancia de superficie, o algún tipo de categorización de diferentes tipos de reflectancias de nivel 2, que ayudaría a comprender la posibilidad de datos corregidos atmosféricamente con los efectos que usted menciona?

— mkadunc

rho = Pi.L / ES.COs (Sun Zenith)

— O. Hagolle