Не знаете, когда было снято фото или видео? Вот как определить это по длине теней

July 22, 2021

Translations:

Установить время дня, когда было снято видео или фото, может быть нелегкой задачей для исследователей открытых источников. В идеале в кадр могут попасть настенные или наручные часы — но чаще всего этого не происходит. Однако решением может быть измерение длины теней.

Давно известно, что для оценки времени съемки можно прикинуть угол тени. SunCalc, инструмент, который моделирует движение солнца по небу в разные даты в разных точках Земли, позволяет выполнить такую операцию достаточно просто.

Впрочем, иногда угол тени не вполне ясен, или же видео или фото может не позволять точно оценить угол.

Однако точно так же, как угол тени может использоваться для определения угла солнца по отношению к северу (азимута), длину тени можно использовать для вычисления угла солнца над горизонтом (высоты).

По мере того, как солнце поднимается над горизонтом, тени поначалу направлены на запад и являются очень длинными. Примерно в полдень тени становятся самыми короткими. Далее, чем ближе к закату, тем более тени направлены на восток и тем они длиннее. Это предсказуемое изменение длины можно использовать для оценки времени.   Важно, что нет необходимости знать реальную высоту объекта, который отбрасывает тень. Важно только отношение длины тени к высоте объекта. Это означает, что измерения в этой статье не имеют отношения к реальной высоте и длине объектов и теней. Поскольку нам важно только их отношение друг к другу, реальные измерения нас не интересуют.

Чтобы эта методика работала правильно, фото или видео должно отвечать нескольким условиям:

место и дата съемки должны быть известны;
объект и тень должны быть расположены примерно перпендикулярно направлению съемки;
тень должна падать на поверхность, параллельную горизонту (например, на ровный пол);
снимок не должен быть слишком искажен линзой камеры, например линзой «рыбий глаз».

Наконец, используя эту методику, следует помнить, что тени имеют определенную длину дважды в день: утром и после полудня. Поэтому важно проверить направление тени.

Пример 1: контролируемые условия

В этом примере я использую фотографию, которую я снял в районе комплекса мечети Аль-Акса в Иерусалиме 14 октября 2019 года. Давайте примерим технику оценки отношения длины тени к высоте объекта и посмотрим, какое расчетное время у нас получится.

Комплекс мечати Аль-Акса в Иерусалиме. Фото: Ник Уотерс

На этой фотографии мы видим силовика, который опирается на забор. Мы видим, что это фото отвечает четырем упомянутым выше условиям:

место и дата съемки должны быть известны;
объект и тень должны быть расположены примерно перпендикулярно направлению съемки;
тень должна падать на поверхность, параллельную горизонту (например, на ровный пол);
снимок не должен быть слишком искажен линзой камеры, например линзой «рыбий глаз».

Далее мы измерим высоту изображения объекта и длину изображения тени на снимке. Помните, что здесь важнее отношение измерений, чем сами измерения.

Фотография комплекса мечети Аль-Акса с добавленными измерениями. Фото: Ник Уотерс

Затем перейдем в SunCalc, установим в качестве места этот участок комплекса Аль-Акса и введем высоту объекта 2.33 метра (параметр “at an object level” в SunCalc). Далее подгоним время, пока длина тени не станет как можно ближе к длине на снимке (3.53 метра). Ввод данных в SunCalc показан на скриншоте ниже.

Расчет длины тени с помощью Suncalc.org. Нажмите на изображение, чтобы посмотреть его в полном разрешении

Это дает нам время 9:37. Выполнив анализ, я сверился с данными EXIF моей фотокамеры и выяснил, что снимок был сделан в 9:43, то есть разница реального и расчетного времени составила всего шесть минут.

Пример 2: кадр видео

В примере ниже мы видим кадр видео, где группа людей наблюдает за облаком дыма от авиаудара саудовской коалиции в населенном пункте Забид в Йемене 12 мая 2015 года. В результате этого авиаудара погибло множество мирных жителей.

Кадр с видео, опубликованного Мохаммадом аль-Хададом

Мы видим, что тень мужчины в белой рубахе (слева) падает на ровную поверхность примерно перпендикулярно направлению съемки. Следовательно, мы можем измерить отношение длины тени к высоте объекта, который ее отбрасывает, и расчитать время съемки.

В данном случае высота изображения человека на снимке составляет 5,67 сантиметров, а длина его тени, которая, по-видимому, заканчивается чуть дальше ноги человека справа, составляет 9,84 см.

Кадр с видео, опубликованного Мохаммадом аль-Хададом, с добавленными измерениями высоты человека и длины тени

Далее воспользуемся Suncalc: установим “object level” (высоту объекта, отбрасывающего тень) 5,67 м и поэкспериментируем со временем, пока длина тени не будет как можно ближе к 9,84 м. Это дает нам время 16:14.

Расчет длины тени с помощью Suncalc.org. Нажмите на изображение, чтобы посмотреть его в полном разрешении

Чтобы проверить точность методики в данном случае, изменим время на 15 минут в обе стороны от 16:14 и посмотрим, какая длина тени у нас получится.

В 16:14 отношение длины тени к высоте объекта, который ее отбрасывает, равно 1,74:1.
На 15 минут раньше, в 15:59 тень в 1,51 раза длинее, чем объект, который ее отбрасывает.
На 15 минут позже, в 16:29, тень в 2,02 раза длиннее, чем объект, который ее отбрасывает.

Как видим, хотя время, установленное посредством этого расчета длины тени, следует считать довольно приблизительным, все равно можно быть уверенными, что отклонение от 16:14 составляет не более 15 минут в ту или иную сторону.

Применяя эту методику, часто полезнее таким образом устанавливать приблизительный промежуток времени, чем конкретное время. Это довольно просто: достаточно сдвигать время в SunCalc до тех пор, пока длина тени не перестанет соответствовать расчетной.

Заключение

Эта методика чуть более сложна в применении, чем расчет времени по углу тени, однако она все равно может быть полезна, если оценка угла тени затруднена. При соблюдении соответствующих условий эта методика может быть достаточно точной, иногда даже на удивление точной.

Если вас интересует, как использовать SunCalc для геолокации, мы описывали эту методику здесь. (Вы можете читать эту статью на русском языке на сайте GIJN)