Як визначити час зйомки за допомогою використання довжини тіней

Розглядаємо методику визначення часу зйомки за допомогою вимірювання довжини тіней, використовуючи інструмент SunCalc для моделювання руху сонця на небі. Це може бути корисним інструментом для дослідників відкритих джерел, особливо коли відомі місце та дата зйомки, а об’єкт і тінь розташовані перпендикулярно до напрямку зйомки.

Розпочнемо

Встановити час, коли було знято відео або фото, може бути нелегким завданням для дослідників відкритих джерел. В ідеалі в кадр можуть потрапити настінний або наручний годинник — але найчастіше цього не відбувається. Однак рішенням може бути вимір довжини тіней.

Давно відомо, що з оцінки часу зйомки можна прикинути кут тіні. SunCalc, інструмент, який моделює рух сонця по небу в різні дати в різних точках Землі, дозволяє виконати таку операцію досить просто.

Втім, іноді кут тіні не цілком зрозумілий, або відео або фото може не дозволяти точно оцінити кут.

Однак точно так, як кут тіні може використовуватися для визначення кута сонця по відношенню до півночі (азимуту), довжину тіні можна використовувати для обчислення кута сонця над горизонтом (висоти).

У міру того, як сонце піднімається над горизонтом, тіні спочатку спрямовані на захід і дуже довгі. Приблизно опівдні тіні стають найкоротшими. Далі, чим ближче до заходу сонця, тим більше тіні спрямовані на схід і тим вони довші. Цю передбачувану зміну довжини можна використовуватиме оцінки часу. Важливо, що не потрібно знати реальну висоту об’єкта, який відкидає тінь. Важливим є лише відношення довжини тіні до висоти об’єкта. Це означає, що виміри у цій статті не мають відношення до реальної висоти та довжини об’єктів та тіней. Оскільки нам важливе лише їхнє ставлення один до одного, реальні виміри нас не цікавлять.

Щоб ця методика працювала правильно, фото чи відео має відповідати декільком умовам:

1. місце та дата зйомки повинні бути відомі;

2. об’єкт і тінь повинні бути розташовані приблизно перпендикулярно до напрямку зйомки;

3. тінь повинна падати на поверхню, паралельну горизонту (наприклад, на рівну підлогу);

4. знімок не повинен бути занадто спотворений лінзою камери, наприклад, лінзою «риб’яче око».

Зрештою, використовуючи цю методику, слід пам’ятати, що тіні мають певну довжину двічі на день: вранці та після полудня. Тому важливо перевірити напрямок тіні.

Приклад 1: контрольовані умови

У цьому прикладі я використовую фотографію, яку зняв у районі комплексу мечеті Аль-Акса в Єрусалимі 14 жовтня 2019 року. Давайте приміряємо техніку оцінки відношення довжини тіні до висоти об’єкта і подивимося, який час у нас вийде.

На цій фотографії ми бачимо силовика, який спирається на огорожу. Ми бачимо, що це фото відповідає чотирьом згаданим вище умовам:

1. місце та дата зйомки повинні бути відомі;

2. об’єкт і тінь повинні бути розташовані приблизно перпендикулярно до напрямку зйомки;

3. тінь повинна падати на поверхню, паралельну горизонту (наприклад, на рівну підлогу);

4. знімок не повинен бути занадто спотворений лінзою камери, наприклад, лінзою «риб’яче око».

Далі ми виміряємо висоту зображення об’єкта та довжину зображення тіні на знімку. Пам’ятайте, що тут важливіше відношення вимірів, ніж самі виміри.

Потім перейдемо в SunCalc, встановимо як місце цю ділянку комплексу Аль-Акса і введемо висоту об’єкта 2.33 метра (параметр at an object level SunCalc). Далі підженемо час, поки довжина тіні не стане якомога ближче до довжини на знімку (3.53 метри). Введення даних у SunCalc показано на скріншоті нижче.

Це дає нам час 9:37. Виконавши аналіз, я звірився з даними EXIF ​​моєї фотокамери і з’ясував, що знімок було зроблено о 9:43, тобто різниця реального та розрахункового часу становила лише шість хвилин.

Приклад 2: кадр відео

У прикладі нижче ми бачимо кадр відео, де група людей спостерігає за хмарою диму від авіаудару саудівської коаліції у населеному пункті Забід у Ємені 12 травня 2015 року. Внаслідок цього авіаудару загинуло безліч мирних жителів.

Ми бачимо, що тінь чоловіка в білій сорочці (ліворуч) падає на рівну поверхню приблизно перпендикулярно до напрямку зйомки. Отже, ми можемо виміряти відношення довжини тіні до висоти об’єкта, що її відкидає, та розрахувати час зйомки.

У цьому випадку висота зображення людини на знімку становить 5,67 сантиметрів, а довжина його тіні, яка, мабуть, закінчується трохи далі за ногу людини праворуч, становить 9,84 см.

Далі скористаємося Suncalc: встановимо “object level” (висота об’єкта, що відкидає тінь) 5,67 м і поекспериментуємо з часом, поки довжина тіні не буде якомога ближче до 9,84 м. Це дає нам час 16:14.

Щоб перевірити точність методики в даному випадку, змінимо час на 15 хвилин в обидві сторони від 16:14 та подивимося, яка довжина тіні в нас вийде.

• О 16:14 відношення довжини тіні до висоти об’єкта, що її відкидає, дорівнює 1,74:1.

• На 15 хвилин раніше, о 15:59 тінь у 1,51 рази довша, ніж об’єкт, який її відкидає.

• На 15 хвилин пізніше, о 16:29, тінь у 2,02 рази довша за об’єкт, який її відкидає.

Як бачимо, хоча час, встановлений за допомогою цього розрахунку довжини тіні, слід вважати досить приблизним, однак можна бути впевненими, що відхилення від 16:14 становить не більше 15 хвилин в ту чи іншу сторону.

Застосовуючи цю методику, часто корисніше встановлювати приблизний проміжок часу, ніж конкретний час. Це досить просто: достатньо зрушувати час у SunCalc доти, доки довжина тіні не перестане відповідати розрахунковій.

Висновок

Ця методика трохи більш складна у застосуванні, ніж розрахунок часу за кутом тіні, проте вона все одно може бути корисною, якщо оцінка кута тіні утруднена. При дотриманні відповідних умов ця методика може бути досить точною, іноді навіть напрочуд точною.

Інформація була взята з відкритих джерел Bellingcat