À quelle distance peut-on s'approcher pour prendre une photo du Soleil ?
Réponses
Le plus proche, jusqu'à présent, a été celui de la mission Solar Orbiter, à 18,7 millions de kilomètres.
Apparemment, l'orbiteur se rapprochera jusqu'à 6,2 millions de kilomètres pendant la durée de sa mission.
Cette photo du Soleil est la plus proche jamais prise
L'optique pour différencier les photos est simple. Cela peut être appliqué non seulement à la situation affichée dans la question, mais aussi pour connaître l'heure à laquelle une photo a été prise (sous certaines conditions) . Tout d’abord, supposons ces conditions :
- la scène est plate (plan, inclinaison nulle)
- naturellement éclairé
- les conditions climatiques ne changent pas entre les photos
- le sujet des deux photos est le même
- la position de la caméra est la même
A partir d'une photographie d'un objet connu et du lieu où elle a été prise, il est possible de déterminer l'heure à laquelle elle a été prise et vice versa (calcul du temps de positionnement). Je n'ai pas trouvé de bons exemples de photos accélérées en ligne ou j'ai attendu toute la journée pour prendre des photos, donc quelques images générées par ordinateur à partir de Blender devraient faire l'affaire. Je simplifie les calculs avec des relations simples pour qu'elles soient facilement comprises, il y a bien plus dans cette technique que ce que j'explique ici pour prédire les résultats avec précision.
Alors voilà :
la longueur de l’ombre change au cours de la journée est inversement proportionnelle à l’élévation du soleil. Autrement dit, plus l'élévation est élevée, plus l'ombre est courte, et plus l'élévation est basse, plus l'ombre est longue. Considérons maintenant cette configuration :
Dans cette configuration, à mesure que le soleil se déplace d'est en ouest, la longueur de l'ombre varie, comme le montre le lever du soleil...
....au coucher du soleil quand il fait noir. (Le soleil se déplace d'est en ouest, donc les ombres pointent dans la direction opposée)
La variation de la longueur de l'ombre par rapport au temps est une parabole, comme ceci :
Pour le calcul, ça donne quelque chose comme ça :
Longueur de l'ombre \propto{Cot( \theta )}
Ainsi, la longueur de l'ombre est proche de l'infini lorsque le soleil se lève ou se couche, et proche de zéro lorsque le soleil est au plus haut, c'est-à-dire midi. Passons à la partie suivante du puzzle.
Tout cela est simple, alors comment le coucher et le lever du soleil s’intègrent-ils dans la même partie de l’horizon ? Il y a un changement clé ici : la position de la caméra. Pour capturer le lever et le coucher du soleil à la même position près de l'horizon, le photographe doit faire face à l'est pendant le lever du soleil et à l'ouest pendant le coucher du soleil. En revenant aux illustrations pour visualiser cela, nous obtenons les images comme suit :
Dans le cas où le soleil se lève, la position de l'observateur doit être :
Lorsque le soleil se couche, la position de l'observateur doit être :
La longueur de l’ombre sera la même, mais la direction des ombres ne le sera pas. Pour visualiser la différence, ce serait comme la différence entre l’image 1 et l’image 8 dans la séquence de huit images ci-dessus, ajustée en fonction de l’angle du spectateur.
Dans quelle mesure la localisation de l’utilisateur joue-t-elle un rôle à cet égard ?
Eratosthène l'a compris de manière rudimentaire en 300 avant JC, cela n'a rien d'extraordinaire non plus. Le concept est simple : il a mesuré la longueur des ombres à Swenet (aujourd'hui Assouan) et à Alexandrie et a conclu que les deux villes étaient séparées par un arc de 7 degrés ou 1/50 de la courbure de la Terre. Ainsi, en mesurant l’angle, nous pouvons l’assimiler à la courbure de la Terre. En élargissant cela aux illustrations ci-dessus, cela peut être expliqué comme ci-dessous :
Dans les images, vous pouvez mesurer la longueur de l'ombre en comptant le nombre de lignes de grille. La longueur de l’ombre est donc connue. Ensuite, la direction de l'ombre peut être calculée en traçant une ligne entre l'objet et l'extrémité de l'ombre. La direction de l’ombre est donc également connue. Prenons un seul cas :
Alors maintenant H, S, L, WLong et \theta sont connus. De nombreuses choses peuvent être déterminées à l’aide de ces données, mais par souci de simplicité, considérez :
S = H tan( L-((tilt) * Sin(\frac{360 * t}{365})) Où
S est la longueur de l'ombre
H est la hauteur de l'inclinaison du pôle
est l'inclinaison de l'axe de la Terre par rapport à son orbite autour du soleil (23,5 degrés)
t est le nombre de jours à partir de l'équinoxe de printemps et
L est la latitude.
Longitude = 15*(X-12) Où
X est le moment où le soleil est à son apogée.
La longitude est la longitude ouest en degrés.
Il est possible de compenser toutes les hypothèses que j'ai faites ci-dessus en utilisant des techniques informatiques tout en conservant un niveau de précision raisonnable pour prédire la géolocalisation à partir d'un horodatage ou d'un horodatage à partir de la géolocalisation. Ces techniques d'estimation des ombres, de correction de la pente des paysages et de filtrage restent des sujets majeurs de recherche et de développement car elles ont des applications en vision par ordinateur et en robotique.
Ainsi, en utilisant ces facteurs et plusieurs ombres pour plus de précision, l'heure à laquelle une photo a été prise peut être déterminée - le lever et le coucher du soleil peuvent être déterminés à partir de l'heure.
Avertissement :
Les graphiques expliquant la longueur du soleil et des ombres dans ces illustrations ne sont pas à l'échelle de ce qui sera généré naturellement. Ils servent à expliquer les concepts et ne doivent pas être considérés comme représentant des ombres réelles, qui sont fastidieuses à reproduire et comportent de multiples facteurs.
Lectures complémentaires/références :
http://www.ehow.com/how_5874062_figure-out-latitude-shadow-pole.html
http://mvhs.shodor.org/mvhsproj/projects/shadowf/shadindex.html