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Nachricht |
jumpnrun
Gast
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 jumpnrun Verfasst am: 22. Aug 2015 11:05 Titel: Breitengrad über Sternenaufnahme abschätzen |
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Hallo.
Ich habe Aufnahmen vom Nachthimmel gemacht und mir überlegt, dass man doch eigentlich damit den Breitengrad, auf dem die Aufnahme gemacht wurde, abschätzen können müsste.
Dabei hab ich mir folgendes überlegt:
Auf dem Foto zeichnen die Sterne durch Belichtungszeit und Erdrotation unterschiedlich lange Striche/Kreisabschnitte. Zeigen die Sterne kaum/keine Striche befinden sie sich aus meiner Position in Richtung der Drehachse.
Stärkste Ausprägung der Striche müsste dann der Blick mit dem größten Winkel zur Drehachse sein, aber nicht der senkrecht nach oben.
Der Boden war nicht ganz eben, aber ich sag jetzt einfach mal, dass ich senkrecht nach oben fotographiert hab. ^^
Dann müsste ich doch erstmal den Öffnungswinkel der Kamera bestimmen.
Suche im Internet ergibt:
2w = 2*arctan (B/2 * 1/f´) (in rad)
vision-doctor.de/optische-grundlagen
Wobei ich für B die Sensorlänge oder Breite nehme und für f die Brennweite.
Jetzt liegt die Drehachse, also der Punkt wo sich die Sterne nicht mehr bewegen, aber nicht mehr auf dem Bild. ^^
Aber man kann doch eigentlich einfach den Punkt abschätzen, die Entfernung E zur Bildmitte in Pixeln ausrechnen, dass auf mm umrechnen (Sensorgröße und Bildauflösung hab ich ja) und darüber dann den Winkel bestimmen, oder? ^^
fs1.directupload.net/images/150822/rbx2akfl.gif
Und wenn ich den Winkel habe, hätte ich ja Winkel A auf meiner Skizze und kann darüber Winkel B ausrechnen, was dann mein Breitengrad wäre.
fs2.directupload.net/images/150822/4otgjqjr.gif
Würde das so funktionieren? |
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jumpnrun
Gast
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| jumpnrun Verfasst am: 22. Aug 2015 11:06 Titel: |
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Bei den letzten beiden Links hab ich vorne das http : // entfernt. |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 24. Aug 2015 18:58 Titel: |
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Ich vermute, das ist ein Denkfehler.
Mache an mehreren Orten eines Längenkreises diese Aufnahmen. Jeder Punkt auf dem Längenkreis überstreicht pro Zeiteinheit denselben Winkel, in 24 Std. 360°.
Die Länge der Sternen-Striche ist also eine Aussage darüber, wieviel Grad sich der Längenkreis während der Aufnahme weitergedreht hat.
Der Vergleich dieser Längen mag Aufschluss geben darüber, über welchem Breitengrad sich der Stern befindet (der Polarstern über 90°). Aber nicht, von welchem Breitengrad die Aufnahme stammt.
| Zitat: | | Stärkste Ausprägung der Striche müsste dann der Blick mit dem größten Winkel zur Drehachse sein, aber nicht der senkrecht nach oben. |
Genau. Das sind die Sterne auf der Erd-Äquator-Ebene. Egal von welchem Breitengrad betrachtet. |
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jumpnrun
Gast
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| jumpnrun Verfasst am: 02. Sep 2015 10:08 Titel: |
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Hallo.
Sorry wegen der sehr späten Rückmeldung. Hatte etwas Stress und daher den Post vergessen.
| Brillant hat Folgendes geschrieben: | Ich vermute, das ist ein Denkfehler.
Mache an mehreren Orten eines Längenkreises diese Aufnahmen. Jeder Punkt auf dem Längenkreis überstreicht pro Zeiteinheit denselben Winkel, in 24 Std. 360°.
Die Länge der Sternen-Striche ist also eine Aussage darüber, wieviel Grad sich der Längenkreis während der Aufnahme weitergedreht hat.
Der Vergleich dieser Längen mag Aufschluss geben darüber, über welchem Breitengrad sich der Stern befindet (der Polarstern über 90°). Aber nicht, von welchem Breitengrad die Aufnahme stammt.
| Zitat: | | Stärkste Ausprägung der Striche müsste dann der Blick mit dem größten Winkel zur Drehachse sein, aber nicht der senkrecht nach oben. |
Genau. Das sind die Sterne auf der Erd-Äquator-Ebene. Egal von welchem Breitengrad betrachtet. |
Ja genau. Und um dann zu wissen von welchem Breitengrad die Aufnhame stammt muss man annhemen können, dass senkrecht nach oben fotographiert wurde.
Denn dann kann man doch über den Bildwinkel den Abstand Mitte-des-Bilder <-> Blick-nach-Norden bestimmen und so ausrechnen wo die Aufnahme gemacht wurde
.... oder? ^^ |
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Brillant
Anmeldungsdatum: 12.02.2013
Beiträge: 1973
Wohnort: Hessen
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| Brillant Verfasst am: 03. Sep 2015 22:39 Titel: |
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| jumpnrun hat Folgendes geschrieben: | Und um dann zu wissen von welchem Breitengrad die Aufnhame stammt muss man annhemen können, dass senkrecht nach oben fotographiert wurde.
Denn dann kann man doch über den Bildwinkel den Abstand Mitte-des-Bilder <-> Blick-nach-Norden bestimmen und so ausrechnen wo die Aufnahme gemacht wurde |
Mit der Überlegung komme ich nicht ganz klar.
Du hast also auf einem Bild Sternenstriche verschiedener Länge. Sterne mit derselben Länge stehen über demselben Breitengrad. Die Sterne mit den kürzesten Strichen weisen die Richtung zu einem Pol, kann Süden oder Norden sein.
Gut, du meinst, aus den Sternenstrichen kann man einen Winkel konstruieren, dessen Scheitelpunkt der Himmels-Nord- oder Südpol ist. Der Winkel verrät die zeitliche Länge der Aufnahme (pro Minute dreht sich ein Längengrad um 0,25°).
Und die Sterne in der Mitte des Fotos (also im Zenit) stehen über dem gesuchten Breitengrad.
Wenn ich nun alle Sterne bis zum Himmels-Äquator hätte, könnte ich die Bildmitte in Relation setzen zu dieser 90° Information und hätte wohl zwei mögliche Breitengrade (Süd und Nord).
Aber selbst wenn Sterne auf dem Himmels-Äquator auf dem Foto abgebildet sind, wie erkenne ich sie, wenn der Blick noch weiter geht auf die andere Himmels-Halbkugel?
Versuch, die Lösung anders zu finden.
Wenn die Sternenstriche konzentrische Kreissegmente sind, deren Mittelpunkt mit dem Zenit zusammenfällt, habe ich die Breite 90° oder -90° (minus ist Süden)
Wenn alle Sternenstriche dieselbe Länge haben, ist die Breite 0°, also der Äquator. Die Striche sind dann auch parallel.
Doch mal angenommen, die Sternenstriche bilden konzentrische Kreise, aber deren Mittelpunkt ist 3 cm vom Bild-Mittelpunkt (Zenit) entfernt. Bei derselben Aufnahme, aber einem anderen Öffnungswinkel der Kamera (Tele-Objektiv) könnten es 6 cm sein. Wie soll man daraus den Breitengrad der Aufnahme ermitteln? |
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Jayk
Anmeldungsdatum: 22.08.2008
Beiträge: 1450
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| Jayk Verfasst am: 03. Sep 2015 23:50 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Mit der Überlegung komme ich nicht ganz klar. |
kurz: Breitengrad der Aufnahme = Breitengrad des Sterns in der Mitte (falls senkrecht nach oben photographiert wurde)  |
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jumpnrun
Gast
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| jumpnrun Verfasst am: 06. Sep 2015 11:07 Titel: |
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| Brillant hat Folgendes geschrieben: |
Mit der Überlegung komme ich nicht ganz klar.
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Ich komm bei dir auch nicht mit. 
| Jayk hat Folgendes geschrieben: | | Brillant hat Folgendes geschrieben: | | Mit der Überlegung komme ich nicht ganz klar. |
kurz: Breitengrad der Aufnahme = Breitengrad des Sterns in der Mitte (falls senkrecht nach oben photographiert wurde) |
Genau. ^^
Ich hab das jetzt mal mit der Sternsoftware "Cartes du Ciel" überprüft und festgestellt, dass ich relativ gut geschätzt habe, die Kamera aber einfach nicht genau senkrecht nach oben geblickt hat.
Bei mir kamen ja ~55° raus. Ein Stern, der sich wirklich fast genau in der Bildmitte befindet liegt bei ~53°.
Absolut gesehen ist das Ergebnis natürlich etwas schwach, 5° sind eine Menge. Aber dafür, dass ich da mit paint im Bild rumgepinselt habe finde ich es ok.
Zudem läge ich nur 2° daneben wenn die Kamera richtig ausgerichtet gewesen wäre ^^.
Mit der Sternkarten-Software und ner Wasserwage ginge da bestimmt einiges  |
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