stringtranslate.com

Камера всего неба

Камера полного неба Мюллера (около 1905 г.), модифицированная Фассигом. Опубликовано в выпуске Monthly Weather Review за 1915 г.

Камера всего неба — это специализированная камера, используемая в метеорологии и астрономии для получения фотографии всего неба. Другое применение — полусферическая фотография для изучения геометрии растительного покрова и расчета приземной солнечной радиации.

Разработка

Камеры всего неба обычно используют объектив типа «рыбий глаз» , который захватывает чрезвычайно широкое полусферическое изображение. Такие объективы изначально были разработаны для использования в метеорологии. [1]

Однако альтернативные методы основаны на фотографии зеркальной полусферы, которая более распространена. [2] Одна из первых известных камер полного неба была основана на серии снимков с линзами, наклоненными к горизонту на высоте 45 градусов. С линзой, которая охватывает угловое поле 90 градусов, такая камера вращается вокруг вертикальной оси. [3]

Метеорологические приложения

В метеорологических приложениях камеры всего неба используются для изучения облачного покрова, текущего уровня УФ-излучения, частичного покрытия облаков, поляризации неба, вычисления высоты нижней границы облаков и скорости ветра на высоте облаков. Другие применения включают создание покадровой фотосъемки облаков. Камеры всего неба могут быть оснащены устройством слежения за солнцем, чтобы блокировать солнечный свет, который слишком ярок для типичного динамического диапазона фотографий. Отслеживание солнца позволяет получать надежные оценки частичного покрытия облаков, включая покрытие в части неба, близкой к Солнцу. Существуют такие методы, как HDR , которые позволяют делать фотографии с высоким динамическим диапазоном без устройства слежения за солнцем. [ необходима цитата ]

Астрономические приложения

Камера всего неба, также известная как камера всего неба в астрономической области, используется для регистрации и идентификации метеоров, болидов и космических аппаратов, возвращающихся в атмосферу. Хотя в основном она идентична метеорологическому применению, система для астрономического использования, как правило, имеет более чувствительную ночную камеру и гораздо более длительную экспозицию из-за ночного характера использования камеры. [4]

Стереоскопия облаков

Камеры всего неба в стереоконфигурациях [5] могут использоваться для получения высоты и движения нижней границы облаков. Первая работа по этому применению фотограмметрии была сделана в 1896 году. [6]

Изображения

Примеры современных камер полного обзора неба
  • Простая камера для обзора всего неба на базе Canon A75, расположенная к северу от Космического центра Кеннеди во время метеорологического эксперимента вблизи радара MCR
    Простая камера для обзора всего неба на базе Canon A75, расположенная к северу от Космического центра Кеннеди во время метеорологического эксперимента вблизи радара MCR
  • Камера полного обзора неба на основе отражающего (зеркального) купола с датчиком положения солнца. Сконструирована К. Марковичем
    Камера полного обзора неба на основе отражающего (зеркального) купола с датчиком положения солнца. Сконструирована К. Марковичем
  • Камера ночного неба, установленная на крыше обсерватории
    Камера ночного неба, установленная на крыше обсерватории
  • Крупный план защищенного от непогоды корпуса, в котором находится камера наблюдения за всем небом
    Крупный план защищенного от непогоды корпуса, в котором находится камера наблюдения за всем небом
Примеры изображений всего неба
  • Балтимор, Мэриленд, 16 сентября 1914 г., 7:45 утра. Снято наклонной камерой Мюллера.
    Балтимор, Мэриленд, 16 сентября 1914 г., 7:45 утра. Снято наклонной камерой Мюллера.
  • Н. Космического центра Кеннеди, Флорида, 24 июля 2009 г. Снято камерой Флатау.
    Н. Космического центра Кеннеди, Флорида, 24 июля 2009 г. Снято камерой Флатау.
  • Изображение неба по проекту К. Марковича. Видна черная полоса, закрывающая солнце (солнечный трекер).
    Изображение неба по проекту К. Марковича. Видна черная полоса, закрывающая солнце (солнечный трекер).
  • Снимок неба, полученный с помощью CONCAM в обсерватории Мауна-Кеа 18 ноября 2001 года, на котором виден длинный след метеора Леониды.
    Снимок неба, полученный с помощью CONCAM в обсерватории Мауна-Кеа 18 ноября 2001 года, на котором виден длинный след метеора Леониды.
  • Снимок неба из обсерватории Лэдда от 19 января 2012 года, на котором видна вспышка яркого огненного шара.
    Снимок неба из обсерватории Лэдда от 19 января 2012 года, на котором видна вспышка яркого огненного шара.

Примечания и ссылки

Викиверситет имеет обучающие ресурсы о SkyCam
  1. ^ Хилл, Р. (1924) [1924]. «Объектив для фотографий всего неба». Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 50 (211): 227–235. Bibcode : 1924QJRMS..50..227H. doi : 10.1002/qj.49705021110.
  2. ^ Деперманн, CE (1949). «Улучшенное зеркало для фотографирования всего неба». Бюллетень Американского метеорологического общества . 30 (8): 282–285. Bibcode :1949BAMS...30..282D. doi : 10.1175/1520-0477-30.8.282 .
  3. ^ Фассиг, К. Л. (1915). «Вращающаяся облачная камера». Monthly Weather Review . 43 (6): 274–275. Bibcode :1915MWRv...43..274F. doi : 10.1175/1520-0493(1915)43<274:arcc>2.0.co;2 .
  4. ^ камера all-sky. Oxford Reference. Получено 28 августа 2024 г. с https://www.oxfordreference.com/view/10.1093/oi/authority.20110803095404574.
  5. ^ Касьянов, Э., К. Н. Лонг и Дж. Кристи, 2005: Оценка высоты нижней границы облаков по парным наземным наблюдениям в полусфере. J. Appl. Meteorol., 44, 1221–1233.
  6. ^ Коппе, К. (1896). Photogrammetrie und Internationale Wolkenmessung. Брауншвейг, Германия: Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. стр. 108.