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Una cámara de cielo completo es una cámara especializada que se utiliza en meteorología [ 1 ] y astronomía para capturar una fotografía de todo el cielo. Otra aplicación es la fotografía hemisférica para estudiar la geometría de la cubierta vegetal y calcular la radiación solar cercana al suelo.
Desarrollo
Las cámaras de cielo completo suelen utilizar una lente ojo de pez que captura una imagen hemisférica extremadamente amplia. Estas lentes se desarrollaron originalmente para su uso en meteorología. [ 2 ]
Sin embargo, existen técnicas alternativas más comunes basadas en la fotografía de un hemisferio similar a un espejo. [ 3 ] Una de las primeras cámaras de cielo completo documentadas se basaba en una serie de imágenes tomadas con lentes inclinadas hacia el horizonte a una altitud de 45 grados. Con una lente que cubre un campo angular de 90 grados, dicha cámara gira alrededor de un eje vertical. [ 4 ]
Aplicaciones meteorológicas
En aplicaciones meteorológicas, las cámaras de cielo completo se utilizan para estudiar la nubosidad, el nivel actual de radiación UV, la cobertura nubosa fraccionada, la polarización del cielo, el cálculo de la altura de la base de las nubes y la velocidad del viento a la altura de las nubes. Otros usos incluyen la creación de fotografía de lapso de tiempo de las nubes. Las cámaras de cielo completo pueden equiparse con un dispositivo de seguimiento solar para bloquear la luz solar demasiado brillante para el rango dinámico típico de las fotografías. El seguimiento solar permite estimaciones fiables de la cobertura nubosa fraccionada, incluyendo la cobertura en la parte del cielo cercana al Sol. Existen técnicas como HDR que permiten tomar fotografías de alto rango dinámico sin un seguidor solar. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Aplicaciones astronómicas
La cámara de cielo completo, también conocida popularmente como cámara de cielo total en el campo astronómico, se utiliza para el registro e identificación de meteoros, bólidos y reentradas de naves espaciales. Si bien es prácticamente idéntica a la aplicación meteorológica, el sistema para uso astronómico tiende a tener una cámara nocturna más sensible y un tiempo de exposición mucho mayor debido a su uso nocturno. [ 8 ]
Estereoscopía de nubes
Las cámaras de cielo completo en configuraciones estéreo [ 9 ] pueden utilizarse para derivar la altura de la base de las nubes y el movimiento de la base de las nubes. El primer trabajo sobre esta aplicación de la fotogrametría se realizó en 1896. [ 10 ]
Imágenes
Cámara simple de visión panorámica basada en una Canon A75 ubicada al norte del Centro Espacial Kennedy durante un experimento meteorológico cerca del radar MCR.
Cámara de visión panorámica basada en una cúpula reflectante (de espejo) con seguidor solar. Construida por K. Markowicz.
Cámara de observación del cielo nocturno instalada en el techo de un observatorio.
Primer plano de la caja resistente a la intemperie que alberga una cámara de cielo completo.
Baltimore, Maryland, 16 de septiembre de 1914, 7:45 a. m. Tomada desde la cámara inclinada de Mueller.
Norte del Centro Espacial Kennedy, Florida, el 24 de julio de 2009. Fotografía tomada con la cámara de Flatau.
Imagen del cielo basada en el diseño de K. Markowicz. Se aprecia una franja negra que cubre el sol (seguidor solar).
Imagen del cielo tomada por la cámara CONCAM en los Observatorios de Mauna Kea el 18 de noviembre de 2001, que muestra la larga estela de un meteoro Leónidas.
Imagen del cielo tomada desde el Observatorio Ladd el 19 de enero de 2012, que muestra el destello de una brillante bola de fuego.
Notas y referencias
- ^ McGuffie, K.; Henderson-Sellers, A. (1989-10-01). "Casi un siglo de 'imágenes' de nubes sobre la bóveda celeste" . Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana . 70 (10): 1243– 1253. Bibcode : 1989BAMS...70.1243M . doi : 10.1175/1520-0477(1989)070<1243:AACOCO>2.0.CO;2 . ISSN 0003-0007 .
- ^ Hill, R. (1924) [1924]. "Una lente para fotografías de todo el cielo". Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 50 (211): 227– 235. Bibcode : 1924QJRMS..50..227H . doi : 10.1002/qj.49705021110 .
- ^ Depermann, CE (1949). "Un espejo mejorado para la fotografía de todo el cielo" . Boletín de la Sociedad Meteorológica Americana . 30 (8): 282– 285. Bibcode : 1949BAMS...30..282D . doi : 10.1175/1520-0477-30.8.282 .
- ^ Fassig, QL (1915). "Una cámara giratoria para nubes" . Monthly Weather Review . 43 (6): 274– 275. Bibcode : 1915MWRv...43..274F . doi : 10.1175/1520-0493(1915)43<274:arcc>2.0.co;2 .
- ^ "Captura HDR directa del sol y el cielo" . Instituto de Tecnologías Creativas de la USC - Laboratorio de Visión y Gráficos ICT . Consultado el 4 de abril de 2025 .
- ^ Chauvin, Rémi; Ahora, Julien; Thil, Stéphane; Grieu, Stéphane (1 de julio de 2017). "Generación de imágenes de alto rango dinámico utilizando un generador de imágenes del cielo" . IFAC-PapersOnLine . 20º Congreso Mundial de la IFAC. 50 (1): 219– 224. doi : 10.1016/j.ifacol.2017.08.037 . ISSN 2405-8963 .
- ^ Urquhart, B.; Kurtz, B.; Dahlin, E.; Ghonima, M.; Shields, JE; Kleissl, J. (2015-02-20). "Desarrollo de un sistema de imágenes del cielo para la predicción de energía solar a corto plazo" . Atmospheric Measurement Techniques . 8 (2): 875– 890. Bibcode : 2015AMT.....8..875U . doi : 10.5194/amt-8-875-2015 . ISSN 1867-1381 .
- ^ cámara de visión panorámica. Oxford Reference. Recuperado el 28 de agosto de 2024, de https://www.oxfordreference.com/view/10.1093/oi/authority.20110803095404574 .
- ^ Kassianov, E., CN Long y J. Christy, 2005: Estimación de la altura de la base de las nubes a partir de observaciones hemisféricas terrestres pareadas. J. Appl. Meteorol., 44, 1221–1233.
- ^ Koppe, C. (1896). Photogrammetrie und Internationale Wolkenmessung . Braunschweig, Alemania: Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn. págs.108 .
- Instrumentación y equipos meteorológicos