Предсказание красоты заката

    TL;DR: Из чего состоит красивый закат? Как предсказать эти элементы заката? Откуда взять данные для предсказаний?

    Для удачной фотосессии, требуется, как правило серьезная подготовка. И если собрался снимать закат, хорошо бы знать заранее, насколько этот закат будет красив.

    Понятие красоты, конечно, индивидуально, но всё таки есть какие то моменты, которые определяют красоту заката, какие то элементы красоты, про которые большинство людей согласятся.

    Элементы заката


    1. Небо в том месте, где солнце заходит за горизонт.

    Если небо в этом месте чистое — это красиво.
    Если чистая полоска неба, а над этим облака — еще красивее.
    Если есть небольшая облачность и Солнце заходит посреди облаков — тоже неплохо.
    Если всё небо возле горизонта в облаках — плохо.

    Примеры:


    Солнце заходит без облаков на горизонте


    На горизонте небольшая облачность


    На горизонте небольшая облачность


    Около горизонта — чистая полоса, ближе — сплошные облака

    2. Облака над нами и на запад от нас после заката

    Иногда сразу после заката облака освещены заходящим Солнцем. И чем больше времени прошло после заката, тем более красный и красивый цвет у этих облаков.

    Мы смотрим в сторону Солнца, на Запад, поэтому нас интересует облака нам нами, на север и на юг от нас, но особенно интересны облака на запад от нас.

    Нам надо чтобы 1) Они были 2) Были освещены как можно больше времени после заката


    Вообще то это рассвет, но идея та же — сплошной слой облаков освещенный Солнцем которого еще (в случае с закатом — уже) не видно


    Вот это закат, низкие облака, освещенные зашедшим Солнцем


    Низкие облака — в тени, высокие — освещенные


    Слабая облачность, но облака высокие и освещены зашедшим Солнцем


    Еще подсвеченные после заката облака

    3. Цвет неба

    Иногда бывает, что цвет неба после заката насыщенный, кровавый, красный.

    А иногда блеклый, оранжевый.


    Красное небо в районе заката


    Красное небо после заката

    Модель для получения элементов заката.


    1. Облака в месте захода Солнца

    Где находятся облака, которые видны около горизонта? Это, понятно, зависит от 1) высоты с которой мы смотрим 2) высоты облаков 3) От того, что на западе и где у нас вообще горизонт.

    Принимая, что на западе море (всё таки я живу в Израиле), и что мы стоим на берегу, получаем картинку:



    У меня получилось, что угол А+B равен arccos(R/h+R)+arccos(R/H+R)
    А один градус соответствует 111 км

    Если принять высоту съёмки 1.5 метра, то для облаков разной высоты получаем табличку:

    Высота облаков	|Расстояние
    2000м		| 160 km		
    5000м		| 250 km
    8000м		| 315 km
    
    


    Нас еще интересуют облака чуть выше места заходa Солнца, для них примем от фонаря расстояние вдвое меньше, чем расстояние до облаков на горизонте.

    2. Освещённые облака после заката

    Я придумал вот такое вычисление



    Это показывает крайнее положение Солнца, при котором оно еще освещает облака надо мной
    Сделаем опять табличку

    Высота облаков	| Время, через которое Солнце перестанет освещать|Расстояние до облаков по другую сторону горизонта
    2000м		| 5.5 мин				 	 | 310 km
    5000м		| 8.8 мин                                        | 490 km
    8000м		| 11.1 мин				 	 | 619 km	
    

    Тут, конечно, есть предположение, совершенно не обоснованное, что облака по ту сторону горизонта находятся на такой же высоте, как облака надо мной.

    Учитывая неопределенность с высотой облаков, я просто проверяю есть ли облака в направлении Солнца через 5 и через 10 минут после заката и на расстоянии 300 и 500 км соответственно.
    Если и там, и там чисто, можно надеятся, что облака после заката будут освещены

    3. Про цвет неба я нашел две статьи, но пока еще не понял как реализовать эти идеи

    Тут говорится, что если на западе давление высокое, то там стабильный воздух и частички пыли остаются в воздухе и преломление будет больше.

    Но никакой информации о том, насколько высокое должно быть давление в статье нет.
    Может просто смотреть есть ли ветер? А в какой точке? Не понятно.

    А вот тут более подробно рассказывается о типах частичек в атмосфере. Надо читать и разбираться, но в любом случае эту информация особо брать негде

    Откуда брать данные


    Я начал с API сайта dark sky.

    Однако же там не было данных по высоте облаков. В этом и других международных сайтах есть информация только о проценте облачности.

    Вскоре обнаружилась и вторая проблема — низкая точность этих глобальных прогнозов. Вот в этой статье хорошо описана разница между локальными и глобальными моделями и почему глобальные модели дают не высокую точность.

    Высоту облаков и более точный прогноз я попытался получить из TAF API. Это авиационные прогнозы. Они точные, с высотой облаков, но данные есть только для аэродромов. Т.е. в моём случае я получал только прогноз для аэропорта Бен Гуриона.

    В итоге я связался с людьми из израильского метео центра и оказалось, что есть официальный путь (хотя и не афишируемый) получать их прогнозы, которые два раза в день вычисляются на основе локальной модели.

    Эти прогнозы приходят как файлы в формате GRIB, для которого есть много библиотек парсинга.
    Точность серьезно повысилась, но теперь я могу предсказывать закаты только в Израиле :)

    Для вычисления времени заката и я использую библиотеку www.time4j.net
    А для геометрических вычислений с земными координатами github.com/grumlimited/geocalc

    Все фотографии в статье мои.
    Их и другие можно найти на моём сайте.

    Счастливой фото охоты!

    P.S. Не уверен, что поместил в правильные хабы, если надо перенести — подскажите куда.
    Поделиться публикацией
    AdBlock похитил этот баннер, но баннеры не зубы — отрастут

    Подробнее
    Реклама

    Комментарии 31

      +2
      Отлично! Вот таких статей не хватает, на стыке вроде бы несовместимых дисциплин. Не хватает «художников».
      Обожаю.
        0
        Спасибо!
        Интересно было бы если бы кто то предложил лучшие вычисления или какие API использовать
          0
          Да, интересно было бы узнать мнение таких технофотографов. Но для вопроса улучшения вычислений и подбора условий красивого фото, на мой взгляд, слишком много факторов нужно учитывать. Недаром метеорология (но прогнозная, да, а не описательная) — одно из самых требовательных к вычислительным ресурсами направление.
          И мне еще почему-то в голову пришло машинное зрение для оценки «качества» облачности. Облака у вас один из важнейших элементов и самый непредсказуемый (в отличие от времени заката).
            0
            Ну это больше как информация — собирать технику и ехать на природу снимать или оставаться дома.

            А машинное зрение не поможет — ведь тут же прогноз, а не оценка текущей ситуации
              0
              оценка текущей ситуации как наработка данных для анализа и поиска корреляции.
                0
                А, это да, это можно использовать
        0
        Можно принимать спутниковые метеорологические снимки на SDR радио и по ним прогнозировать облачность.
          0
          кстати, да. я еще хотел написать про некий поправочный коэффициент, рассчитанный графическим анализом для спутникового снимка vs вид через объектив фотоаппарата. В итоге был бы критерий успешности получения красивого фото. Потом уже можно было бы вводить дополнительные опции вроде нужного фона (горы/море и т.п.) и срываться в путь :)
          вообще имхо в статье поднята красивая тема для какого-нибудь небольшого технического рассказа (вроде "истории одного байта")
            0
            Можно, но профессионалы это ведь уже сделали, можно просто использовать их прогнозы
              0
              нет взаимосвязи прогноза и вероятности «красивого снимка» :) притом нужно будет еще убрать кривизну рук, неподходящее железо и т.д. Когда работаешь с субъективными материями — приходится учитывать тысячи параметров, ну или… ну или положится на интуицию (пока квантовый компьютер на подходе) :)
                0
                В общем да, профессионалы ищут в этих снимках другую информацию, им не до красивостей.
              0
              и самое главное. основной элемент «красивой облачности» — ветер. Введите его в свою модель. Тем более, что отслеживать этот параметр достаточно легко.
                0
                Ветер это штук важная если снимать на длинной выдержке, но как он влияет на саму красоту заката?
                  0
                  красота заката — это на 90% «степень готовности облаков». а облака напрямую зависят от ветра. В вашем случае акцент, как я понял, на слоистых облаках? Те которые находятся в нижнем ярусе и весьма зависят от движения воздуха…
                    +1
                    А ещё влажность и пыль. При низкой влажности облаков просто не будет. Пыль влияет на образование облаков, а также на цвет воздушных масс при прохождении закатного солнца.
                    Кто-то из фантастов упомянул, что все эти красивые закаты — просто кучка пыли в воздухе, но от этого они не становятся менее красивыми.
                      0
                      таки да. без образования коллоидной системы и рассеяния света в ней закат не получить, хэхэ.
                      кстати, слоистые облака — система ж/г, а перистые — тв/г (а хлеб, наоборот, г/тв) :)
                        +2
                        Рассеяние происходит не только на пыли, но и на флуктуациях плотности атмосферы. (пример)
                        0
                        На самом деле не так важно какие облака, все красивые.
                        Но чем они выше, тем больше шанс подстветки красным цветом
                    +1
                    Golden hour и blue hour в Вики посмотрите плюс соответствующие приложения. Все уже придумали :) и проф. фотографы этим активно пользуются
                      0
                      Я видел парочку приложений и сайтов на эту тему, но
                      1) Интересно разобраться самому
                      2) Без использования локальной модели это получается очень не точно
                        +1

                        Золотой час и режимное время как бы не совсем относится к теме этой статьи. И эти все приложения только вычисляют время по заданным координатам. Это лёгкая задача.
                        В статье же, автор хочет прогнозировать именно "красивость" заката. Золотой час то вы может и знаете, но какой будет заказ вечером, не известно.

                        +1
                        Кажется, автор рассмотрел необходимые, но не достаточные условия :)
                          0
                          Не сомненно! Есть еще идеи условий?
                          0
                          А код будет? Я так понял он на Java и может пригодиться.

                          Пару дней назад меня тоже посетила мысль, что можно программно попытаться рассчитать качество заката, потому что после пары закатов на Гоа, когда весь день ясно и ожидая прекрасное зрелище на закате, ты забираешься полчаса повыше в горку, а солнце в последние 5-10 минут заката пропадает в плотной куче невидимой дряни за сотни километров от тебя — это расстраивает.

                          Еще до чтения статьи сегодня я начал копать, хотел найти хороший сервис с API с блекджеком и высотами облаков, пока нашел платный MeteoBlue (с данными по «low/med/high» облакам), бесплатный OpenWeatherMap (с общей облачностью) и этот DarkSky (с общей облачностью, 1000 запросов в день бесплатно). Про высоту облаков пока решил что для начала это не столь важно. Если везде облачно даже без высоты, то красивого заката не будет :)

                          Спасибо за статью! Очень удивился, когда нашел такую статью недельной давности, идеи кмк правильные, а про подсветку облаков уже зашедшем солнцем я даже не думал. Хочется развития этой идеи более глобально и возможно сделать программу для этого в опенсорс
                            0
                            Дело в то, что только высота и важна.
                            Если у Вас сплошной слой высоких облаков, на 100 км вокруг вас, но после этих 100 км на западе чисто — у Вас будет красивый закат с подсвеченными красным светом облаками.

                            А если 20% но низких — будет что то обычное.

                            Я потому и не положил код, потому что он специфичный для того, что я вытаскиваю эти GRIB файлы с прогнозами с сервера израильского метео центра.

                            Ну и кроме того, я сейчас всё переделываю :)
                              0
                              В итоге вчера мне удалось найти с API облаков MeteoBlue и еще global-weather.pp.ua/api. В обоих low/mid/high облака, но вроде это понятные диапазоны. У последнего глобальные данные, хоть и ниже точность, можно попробовать его прицепить. Если откроете код, то инкапсулируем GRIB и ваш API от этого и получится универсальнее :)
                                0
                                Да, это хорошая идея.

                                Тут еще вот какой вопрос — я несколько колеблюсь — сначала я сделал REST API, который выдаёт прогноз на 3 дня по координатам.

                                Но теперь думаю, что лучше сделать что то вроде карты, heat map, на которой чем цвет краснее, тем закат должен быть лучше. Но такой подход требует просчета заренее всей площади, а у меня 1000 запросов в день на Dark Sky

                                Вообщем, я не могу придумать как лучше и застрял :)
                          0
                          Здравствуйте, извините, пожалуйста, несколько лет назад у вас была статья про сайты с генеалогическими деревьями. С тех пор не появилось ничего более интересного? Мне интересны 3D сайты, чтобы можно было покрутить схему, нажать на карточку почитать факты — репрессирован, где проживал в течение жизни, кем работал. Что-то ничего подходящего не могу найти)) С возможностью редактирования родственниками, конечно. На всех имеющихся плохо реализован функционал, когда несколько супругов у человека: плохо видно.
                            0
                            Особых новостей нет. Новых супер-программ нет
                            Я использую RootsMagic
                            Многие используют MyHeritage потому что он ищет тех же людей в других деревьях

                          Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                          Самое читаемое