好奇別人拍攝日軌跡圖的地點在哪裡,也才知道透過日軌跡圖就可以判斷緯度,之前拍攝的時候有三個規格,分別為86mm , 25mm, 20mm,相紙離針孔越遠,所能拍攝到的畫面越大,因而同相紙大小時,罐體越大、貼罐體背面距離針孔越遠,所能拍攝到的視角就越小,所以之前用了86mm對天空拍攝,只能拍到視野很窄,因而若要拍攝越廣角範圍,當然還是離針孔近一點,也能節省相紙。
要判斷別人拍攝日軌跡圖的所在緯度,且拍攝時間長達一年、在北半球,就能假定最高點是夏至,最低點是冬至,中間的位置就是春分和秋分,但對於影像的判讀應為相紙的正投影結果,若相紙有經過角度彎曲,甚至貼合圓罐,包覆的角度就影響成像的廣角程度。
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| 桶狀體俯視圖,黃色線代表相紙位置、黃點為針孔位置 |
在台灣因為緯度不高,要拍攝到連同地景也進去畫面的一年日軌跡照著實不容易,在社群之中可以看到呈現出軌跡如同山形的大多也都包含地景,可猜測都是中高緯度的拍攝。要算出緯度比較精準的作法是要能算出日中的太陽高度角,搭配日期的赤緯角度,就能計算出所在緯度,緯度當然不用那麼複雜也可以得到,例如透過日晷竿影一年下來的日中最高最低點,也可以算出緯度,就影子的觀察和記錄、絕對比日軌跡圖的判讀來得容易,只是科學上只要空間幾何概念是對的,怎麼算都算得出來,因而只要知道所在緯度和太陽高度角,也能算出赤緯出來。在觀測點的正午,太陽高度角(H)、觀測點緯度(φ)以及當天太陽直射點緯度(δ)之間存在以下關係(以北半球為例):
H = 90° - | φ - δ |
若只拍攝日出、日落也是可以算出所在緯度的,若日出軌跡與地平線的夾角為 θ,所在地緯度為 φ,其關係為:
θ = 90° - | φ |
不用赤緯的概念和一整年的拍攝就可以算得出所在緯度,但用日晷就沒辦法了。為了要呈現solargraphy 與日軌跡、地球四季公轉關係,做了一個頁面,方便溝通以及演示用
畫面四個角落的功能表透過左下角的按鈕可以叫出,小視窗可拖曳,當按下時間移動時,主畫面的日軌跡會被保留下來,時間控制面板裡可快轉、改時間 ; 控制台內可刪除軌跡、調整緯度 ; solargraphy 就是呈現軌跡相紙的模擬圖,可以到相機的設定裡面去改相紙角度,這裡的角度是指罐體內相紙包覆的角度,以及調整拍攝的角度,當切換相機設定的時候可以去拖拉角度來對準要拍攝的角度,可以透過模擬頁面練習上面的兩個式子:- 調整到高緯度,搭配公轉小視窗內的赤緯資料,算出日中的高度角
- 調整到低緯度,相機對著日出(或日落),拍攝後點選 solargraphy 放大,看看緯度和日出軌跡與地平線夾角是否有關聯
- 按下暫停,去看每天的日中,拉動公轉盤面的地球,看看每天日中的軌跡,是否如傳說的 8 字型一樣,不同的緯度又有什麼差別呢?










