全天カメラ
全天カメラは、気象学[ 1 ]や天文学において全天の写真を撮るために用いられる特殊なカメラです。また、植物の樹冠形状の研究や地表付近の太陽放射量の計算のために 半球状の写真を撮る用途もあります。
開発
全天カメラは通常、非常に広い半球状の画像を捉える魚眼レンズを使用します。このようなレンズはもともと気象学での使用のために開発されました。 [ 2 ]
しかし、より一般的な代替技術として、鏡のような半球面を撮影する方法があります。[ 3 ] 最初に報告された全天カメラの一つは、地平線に対して高度45度に傾けたレンズで撮影した一連の画像に基づいていました。90度の視野角をカバーするレンズを備えたこのようなカメラは、垂直軸を中心に回転します。[ 4 ]
気象アプリケーション
気象アプリケーションでは、全天カメラは雲量、現在の紫外線レベル、雲量率、空の偏光、雲底高度と雲高における風速の計算を研究するために使用されます。その他の用途には、雲のタイムラプス写真の作成などがあります。全天カメラには、写真の一般的なダイナミックレンジには明るすぎる太陽光を遮断するための太陽追跡装置が装備されている場合があります。太陽追跡により、太陽に近い空の部分の雲量を含む、雲量率の信頼性の高い推定が可能になります。HDRなどの技術は、太陽追跡装置なしで高ダイナミックレンジの写真を撮影することを可能にします。[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
天文用途
天文分野では全天カメラとも呼ばれる全天カメラは、流星、火球、宇宙船の再突入の記録と識別に使用されます。気象用途とほぼ同じですが、天文用途のシステムは、カメラが夜間に使用されるため、より感度の高い夜間カメラと、はるかに長い露出時間を備えている傾向があります。[ 8 ]
雲の立体視
ステレオ構成の全天カメラ[ 9 ]は、雲底高度と雲底運動を導出するために使用できます。写真測量のこの応用に関する最初の研究は1896年に行われました。[ 10 ]
画像
- メリーランド州ボルチモア、1914年9月16日午前7時45分。ミューラーの傾斜カメラから撮影。
- 2009年7月24日、フロリダ州ケネディ宇宙センターの北。フラタウのカメラで撮影。
- K. Markowicz 氏のデザインに基づく空の画像。太陽を覆う黒い帯（太陽追跡装置）が見える。
- 2001年11月18日、マウナケア天文台のCONCAMから撮影された、獅子座流星の長い軌跡を示す空の画像
- 2012年1月19日にラッド天文台から撮影された空の画像。明るい火球の閃光が写っている。
注釈と参考文献
- ^ McGuffie, K.; Henderson-Sellers, A. (1989年10月1日). 「全天ドーム上の雲の「画像化」のほぼ1世紀」 .アメリカ気象学会誌. 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]. 「全天写真用レンズ」. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society . 50 (211): 227– 235. Bibcode : 1924QJRMS..50..227H . doi : 10.1002/qj.49705021110 .
- ^ Depermann, CE (1949). 「全天撮影用の改良ミラー」 .アメリカ気象学会誌. 30 (8): 282– 285. Bibcode : 1949BAMS...30..282D . doi : 10.1175/1520-0477-30.8.282 .
- ^ Fassig, QL (1915). 「回転雲カメラ」 . Monthly Weather Review . 43 (6): 274– 275. Bibcode : 1915MWRv...43..274F . doi : 10.1175/1520-0493(1915)43<274:arcc>2.0.co;2 .
- ^ 「太陽と空のHDR直接キャプチャ」 USCクリエイティブテクノロジー研究所 - ICTビジョン＆グラフィックスラボ. 2025年4月4日閲覧。
- ^ショーヴァン、レミ;ノウ、ジュリアン。ティル、ステファン。グリュー、ステファン (2017-07-01)。「空のイメージャーを使用したハイ ダイナミック レンジ画像の生成」。IFAC-PapersOnLine。第20回IFAC世界会議。50 (1): 219–224。土井: 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). 「短期太陽光発電予測のためのスカイイメージングシステムの開発」 .大気測定技術. 8 (2): 875– 890. Bibcode : 2015AMT.....8..875U . doi : 10.5194/amt-8-875-2015 . ISSN 1867-1381 .
- ^全天カメラ。オックスフォード・リファレンス。2024年8月28日閲覧。https: //www.oxfordreference.com/view/10.1093/oi/authority.20110803095404574。
- ^ Kassianov, E., CN Long, J. Christy, 2005: 地上半球観測ペアからの雲底高度推定．J. Appl. Meteorol., 44, 1221–1233.
- ^コッペ、C. (1896)。写真測量と国際的な活動測定。ブラウンシュヴァイク、ドイツ: Druck und Verlag von Friedrich Vieweg und Sohn。108ページ 。
