¿Cuáles son las increíbles imágenes deportivas del atardecer?
Respuestas
Nada que decir, las fotos lo dicen todo.
Parece increíble .
Nota: Sinceramente, no conozco la fuente, pero está en mi colección.
La óptica para diferenciar fotos es sencilla. Esto se puede aplicar no sólo a la situación publicada en la pregunta, sino para saber la hora a la que se tomó cualquier foto (bajo ciertas condiciones). Primero, asuma estas condiciones:
- la escena es plana (plano, inclinación cero)
- iluminado naturalmente
- las condiciones climáticas no cambian entre fotos
- el tema en ambas fotografías es el mismo
- la posición de la cámara es la misma
Dada una fotografía de un objeto conocido y el lugar donde fue tomada, es posible determinar el tiempo en que fue tomada y viceversa (cálculo del tiempo hasta la posición). No pude encontrar ningún buen ejemplo de fotografías secuenciales en línea ni esperar todo el día y tomar fotografías, por lo que algunas imágenes generadas por computadora con Blender deberían ser suficientes. Estoy simplificando los cálculos con relaciones simples para que se entienda fácilmente, hay mucho más en esta técnica de lo que estoy explicando aquí para predecir los resultados con precisión.
Así que aquí va:
la longitud de los cambios de sombra durante el día está inversamente relacionada con la elevación del sol. Es decir, cuanto mayor es la elevación, más corta es la sombra, y cuanto menor es la elevación, más larga es la sombra. Ahora considere esta configuración:
En esta configuración, a medida que el sol se mueve de este a oeste, la longitud de la sombra varía, como se muestra desde el amanecer...
....hasta el atardecer cuando oscurece. (El sol se mueve de este a oeste, por lo que las sombras apuntan en la dirección opuesta)
La variación de la longitud de la sombra con respecto al tiempo es una parábola, como esta:
Para las matemáticas, es algo como esto:
Longitud de la sombra \propto{Cot( \theta )}
Por lo tanto, la longitud de la sombra es cercana al infinito cuando el sol sale o se pone, y cercana a cero cuando el sol está más alto, es decir, al mediodía. Pasando a la siguiente parte del rompecabezas.
Todo esto es simple, entonces, ¿cómo encajan el atardecer y el amanecer en la misma parte del horizonte? Aquí hay un cambio clave: la posición de la cámara. Para capturar el amanecer y el atardecer cerca de la misma posición cerca del horizonte, el fotógrafo debe mirar hacia el este durante el amanecer y hacia el oeste durante el atardecer. Volviendo a las ilustraciones para visualizar esto, obtenemos las imágenes como:
Para el caso cuando el sol está saliendo, la posición del observador tiene que ser:
Cuando el sol se pone, la posición del observador tiene que ser:
La longitud de la sombra será la misma, pero las direcciones de las sombras no lo serán. Para visualizar la diferencia, sería como la diferencia entre la imagen 1 y la imagen 8 en la secuencia de ocho imágenes de arriba, ajustadas según el ángulo del espectador.
¿Cómo influye en esto la ubicación del usuario?
Eratóstenes descubrió esto de manera rudimentaria allá por el año 300 a.C., pero esto tampoco tiene nada de sofisticado. El concepto es simple: midió la longitud de las sombras en Swenet (actual Asuán) y Alejandría y concluyó que las dos ciudades estaban separadas por un arco de 7 grados o 1/50 de la curvatura de la Tierra. Entonces, al medir el ángulo, podemos equipararlo a la curvatura de la Tierra. Ampliando esto a las ilustraciones anteriores, se puede explicar de la siguiente manera:
En las imágenes, puedes medir la longitud de la sombra contando el número de líneas de la cuadrícula. Entonces se conoce la longitud de la sombra. A continuación, se puede calcular la dirección de la sombra trazando una línea desde el objeto y el final de la sombra. Entonces también se conoce la dirección de la sombra. Tomando solo un caso:
Ahora se conocen H, S, L, WLong y \theta. Hay muchas cosas que se pueden determinar usando estos datos, pero para simplificar, considere:
S = H tan( L-((tilt) * Sin(\frac{360 * t}{365})) Donde,
S es la longitud de la sombra
H es la altura del polo
la inclinación es la inclinación del eje de la Tierra con respecto a su órbita alrededor del sol (23,5 grados)
t es el número de días desde el equinoccio de primavera y
L es la latitud.
Longitud = 15*(X-12) Donde,
X es el momento en que el sol está en su punto máximo.
Longitud es la longitud oeste en grados.
Es posible compensar todas las suposiciones que hice anteriormente utilizando técnicas informáticas y aún así mantener un nivel razonable de precisión para predecir la geolocalización a partir de una marca de tiempo o una marca de tiempo a partir de la geolocalización. Estas técnicas para la estimación de sombras, la corrección de pendientes en paisajes y el filtrado siguen siendo temas importantes de investigación y desarrollo, ya que tienen aplicaciones en visión por computadora y robótica.
Entonces, utilizando estos factores y múltiples sombras para mayor precisión, se puede encontrar la hora en que se tomó una fotografía: el amanecer y el atardecer se pueden determinar a partir de esa hora.
Descargo de responsabilidad:
Los gráficos que explican el sol y la longitud de las sombras en estas ilustraciones no están a escala de lo que se generará naturalmente. Sirven para explicar los conceptos y no deben tomarse como representación de sombras de la vida real, que son tediosas de replicar y tienen múltiples factores.
Lecturas/referencias adicionales:
http://www.ehow.com/how_5874062_figure-out-latitude-shadow-pole.html
http://mvhs.shodor.org/mvhsproj/projects/shadowf/shadindex.html