Dieses Tutorial gilt für The Photographer’s Ephemeris Web.
Die 3D-Sphäre enthält außerdem Karten und 3D-Gelände – TPE Web Tutorial, Teil 9 beschreibt diese Funktionalität. Aber Sie sollten zuerst dies hier, Teil 7, lesen!
Die “ 3D-Himmelskugel ” ist eine Neuinterpretation der Armillarsphäre, die von den Griechen erfunden wurde und seit über zweitausend Jahren in Gebrauch ist. Sie ist eine einfache Möglichkeit, sich die Position und Orientierung von Objekten am Himmel – insbesondere am Nachthimmel – vor Augen zu führen.
Wenn Sie an der Geschichte und Verwendung von Armillarsphären interessiert sind, bieten sowohl Wikipedia als auch YouTube gute Ressourcen.
Ansicht der Sphäre
Kompatibilität: Ihr Browser und Ihr Computer müssen sowohl WebGL als auch ResizeObserver unterstützen, um diese Funktion nutzen zu können. Beide werden heute weitgehend unterstützt, aber ältere Browser funktionieren möglicherweise nicht.
Sie erreichen die 3D-Himmelskugel, indem Sie in der Navigationsleiste auf den 3D-Link klicken:
Wofür kann ich sie verwenden?
Die 3D-Sphäre ist vermutlich am nützlichsten, um die Orientierung des Bandes der Milchstraße und des galaktischen Zentrums zu visualisieren. Sie kann auch verwendet werden, um relative Positionen von Sonne, Mond und Radianten von Meteorschauern darzustellen. All dies lässt sich relativ zur sekundären Geodetics-Markierung anzeigen, so dass leicht erkennbar ist, ob der Mond unterhalb eines Berggipfels liegt oder nicht.
Lassen Sie uns ins Detail gehen.
Grundlagen
Wenn Sie in Einstellungen Sonne, Mond, galaktisches Zentrum und Meteore ausschalten, sehen Sie eine minimalistische Sphäre, wie unten gezeigt:
Die Sphäre zeigt stets Daten für den primären (roten) Karten-Pin-Standort an. Der Pin wird in der Mitte der Bodenflächen-Scheibe dargestellt. Azimut und Höhe werden durch Beschriftungen und Hilfslinien angezeigt. Höhen sind für +6°, +0°, -6°, -12° und -18° markiert, entsprechend der “ goldenen Stunde ” (was das ist 😉), ungefährem Auf- und Untergang sowie der bürgerlichen, nautischen und astronomischen Dämmerung.
Die Sonne
Wenn Sie die Sonne in Einstellungen wieder aktivieren, sehen wir, wie Pfad und Position dargestellt werden:
Während Sie den Tageszeit-Regler oder das Datum anpassen, sehen Sie die Sonne an ihre korrekte Position wandern. Beim Ändern der Tageszeit bewegt sich die Sonne entlang des angezeigten Pfades. Beim Ändern des Datums wird der Pfad selbst neu berechnet.
Der Azimut-Indikator – das orangefarbene Dreieck, das im Screenshot ungefähr auf 100° von Norden zeigt – weist die Richtung zur Sonne vom primären Pin aus. Wenn die Sonne sehr hoch am Himmel steht, wie in den Tropen, kann der Azimut visuell schwer wahrnehmbar sein. Wenn Sie sich jemals gewundert haben, warum sich der Azimut beim Verschieben der Tageszeit an Orten wie Timbuktu so schnell ändert, kann die 3D-Himmelskugel deutlich machen, was tatsächlich passiert.
Der primäre Karten-Pin ist als 3D-Objekt modelliert und wirft einen Schatten durch das virtuelle Sonnenlicht. Nichts in diesem Modell ist maßstabsgetreu; daher können absolute Schattenlängen nicht aus dem Pin abgeleitet werden. Relative Schattenlängen werden jedoch schnell sichtbar.
Das Sonnenlicht wird in Farbtemperatur und Intensität an die Höhe angepasst – Sie sehen das Licht Richtung Sonnenuntergang rötlicher werden.
Wichtiger Hinweis: Sonne und Mond werden in einer übertriebenen Skalierung dargestellt. In ihrer wahren scheinbaren Größe von etwa ~0,5° wären sie schwer zu erkennen. Daher bleibt bei Auf- und Untergangszeiten der Körper der Sonne (oder des Mondes) über der Bodenfläche sichtbar. Aufgang und Untergang sind jedoch weiterhin als der Zeitpunkt definiert, an dem der obere Rand des Körpers am scheinbaren (unverstellten) Horizont sichtbar wird oder verschwindet. Weitere Details zu den Definitionen finden Sie unter What is sunrise?.
Ansicht anpassen
Sie können die Kameraposition frei anpassen, um ein besseres Gefühl dafür zu bekommen, wie alles ausgerichtet ist. Hier eine andere Ansicht der Sonne:
Sie können um den roten Karten-Pin “ orbitieren ” mit Maus oder Trackpad. Hier wurde die Ansicht auf ca. 225° und eine niedrigere Höhe gedreht und die Kamera herangezoomt.
Das sind die Gesten, die Sie ausprobieren können:
- Um den Mittelpunkt drehen: Linksklick + Ziehen
- Hinein-/Herausfliegen: Trackpad-Pinch-Geste / Mausrad
- Verschieben (Pan): Trackpad Shift + Linksklick + Ziehen / Maus Rechtsklick + Ziehen
Hinweis: Wenn sich beim Versuch, die Trackpad-Pinch-Geste zu verwenden, die gesamte Browserseite rein-/rauszoomt, versuchen Sie stattdessen, mit zwei Fingern nach oben oder unten zu ziehen. Das kann unter Safari auf macOS erforderlich sein.
Der Mond
Wenn Sie den Mond in Einstellungen wieder hinzufügen, erscheint er in der auf der Karten-Seite vertrauten blauen Farbe:
Hinweis: Die Anzeige von Mond, galaktischem Zentrum, Milchstraße und Meteorschauern in der 3D-Sphäre erfordert ein PRO-Abonnement.
Der Mond wird ähnlich wie die Sonne dargestellt: aktuelle Position, Pfad für den ausgewählten 24‑Stunden-Zeitraum, Azimut-Indikator und ein Zeiger, der vom primären Pin ausgeht.
Beachten Sie, dass es eine Unterbrechung im Pfad gibt: das liegt daran, dass sich der Mond über einen Zeitraum von 24 Stunden nicht an dieselbe Stelle zurückbewegt, was angesichts seines 29,53‑Tage-Zyklus zu erwarten ist. (Die gleiche Diskontinuität ist auch beim Sonnenpfad zu sehen, besonders um die Tagundnachtgleichen, wenn sich die Sonnenposition am schnellsten ändert.)
Die Mondphase wird in der 3D-Darstellung nicht angezeigt, aber Sie können den beleuchteten Bruchteil in der Timeline unten prüfen. Der Mond strahlt eigenes Licht und wirft, wie das Sonnenlicht, Schatten – diese sehen Sie jedoch nur, wenn die Sonne bereits untergegangen ist. Die Intensität des Mondlichts wird nach Phase angepasst.
Milchstraße und galaktisches Zentrum
Schließlich sehen wir, nachdem das galaktische Zentrum in Einstellungen aktiviert wurde, das Band der Milchstraße und zugehörige Informationen:
Das Sonnensystem liegt in einem Arm einer Spiralgalaxie, der Milchstraße. Daher scheint es von der Erde aus so, als umsäumen uns die Sterne der Milchstraße ringförmig. Da wir jedoch weit vom Zentrum der Galaxie entfernt sind, gibt es eine höhere Dichte an Sternen und interstellarem Staub in Richtung des galaktischen Zentrums. Dies ist typischerweise der fotogenste Teil der Milchstraße, weshalb Fotografen es nützlich finden, seine Lage am Himmel zu kennen.
Der Pfad des galaktischen Zentrums allein reicht meist nicht aus, um eine Milchstraßenaufnahme zu planen. Neben der Kenntnis, wo das Zentrum liegt, ist es oft wünschenswert, die Orientierung des Bands der Milchstraße zu kennen. Dies wird als Kreis von Kugeln dargestellt. Die größeren, helleren Kugeln liegen in Richtung des galaktischen Zentrums, wobei das Zentrum selbst die größte und hellste Kugel ist.
Für Weitwinkel-Nachtfotografie kann das Band der Milchstraße als Gestaltungselement dienen, das archförmig über einem Gebäude, einer Struktur oder einer Landschaft erscheint. Um Ihr Motiv auf diese Weise zu rahmen, müssen Sie “ durch ” die Bogenform hindurch fotografieren. Aus diesem Grund ist ein zusätzlicher Azimut-Indikator enthalten, der die Richtung zum höchsten Punkt des Milchstraßenbands anzeigt, dargestellt als das “ Obere ” der Milchstraße im obigen Screenshot.
Standard Mill Under Milky Way Arch, 13. Juli 2020, © Jeff Sullivan, courtesy of www.JeffSullivanPhotography.com
In niedrigen Breiten beider Hemisphären kann das galaktische Zentrum der höchste Punkt über dem Horizont im Band der Milchstraße sein. Im folgenden Beispiel für einen Ort in Namibia im August fallen die beiden Azimut-Indikatoren fast zusammen (und würden sich bei einer Zeitverschiebung um wenige Minuten überlappen).
Beachten Sie, dass das galaktische Zentrum in nördlicheren Breiten nicht sichtbar ist. Zum Beispiel liegt es selbst zur Hochsommerzeit unter dem Horizont in Reykjavík, Island (link):
Natürlich wäre, selbst wenn es aufginge, der Himmel noch zu hell, um es zu sehen, da die Sonne gerade erst untergegangen ist.
Meteorschauer
Wenn in Einstellungen aktiviert, zeigt die 3D-Himmelskugel den scheinbaren Radianten für größere Meteorschauer an, zum Beispiel die Perseiden, hier kurz nach Mondaufgang, kurz nach Mitternacht am 12. Aug. bei Stonehenge (link):
Jeder Meteorschauer wird während seiner aktiven Daten angezeigt. Name und Zeit des Aktivitätsmaximums werden neben dem Symbol eingeblendet:
Neben dem Symbol für das Maximum finden Sie ein Verknüpfungssymbol, das Sie anklicken können, um weitere Informationen zu sehen (in der Regel ein Link zur entsprechenden Wikipedia-Seite).
Wenn Sie planen, eine Nacht mit Meteorenfotografie zu verbringen, ist es üblich, über mehrere Stunden mehrere Belichtungen zu machen, die Bilder mit sichtbaren Meteoren zu finden und diese dann zusammenzufügen. Kollektiv scheinen die Meteore aus dem Radianten zu kommen. Daher kann es nützlich sein, sicherzustellen, dass Sie den Radianten in Ihrer Komposition mit eingeschlossen haben, wobei Sie bedenken sollten, dass sich der Radiant bei einigen Meteorschauern und Standorten über mehrere Stunden deutlich am Himmel bewegen kann.
Zum Beispiel bleibt der Radiant der Perseiden in den Stunden nach dem Ende der astronomischen Dämmerung relativ statisch im nordöstlichen Himmel, während sich der Radiant der Geminiden über denselben Zeitraum deutlich weiterbewegt.
Was darunter liegt
Standardmäßig schneidet die Sphäre bei -18° ab, was die Grenze der astronomischen Dämmerung ist. Nach Ende der astronomischen Dämmerung ist der Himmel wirklich dunkel. Übriges Licht würde wahrscheinlich durch künstliche Lichtverschmutzung oder Luftleuchten verursacht werden. Sobald die Sonne mehr als -18° unter dem Horizont steht, müssen Sie sich für die Nachtfotografie in der Regel nicht weiter darum kümmern.
Wenn Sie jedoch über die -18°-Höhenbegrenzung hinaus sehen möchten, drehen Sie die Ansicht einfach weiter nach unten, dann wird die vollständige Sphäre sichtbar:
Verwendung mit Geodetics
Wenn Ihnen Geodetics unbekannt ist, lesen Sie bitte TPE Web Tutorial, Teil 3: Geodetics.
Wenn Geodetics aktiviert ist, wird auf der Sphäre auch der sekundäre graue Karten-Pin angezeigt. Im Allgemeinen ist dies nur dann nützlich, wenn der Elevationswinkel vom primären zum sekundären Pin positiv ist, z. B. wenn sich der primäre Pin in einem Tal befindet und der sekundäre Pin auf einem Hügelgipfel.
Hier ein Beispiel aus Boulder, Colorado. Stellen wir uns vor, wir möchten den Morgenmond über dem Green Mountain vom Chautauqua Park Meadows aus fotografieren (link):
Die 3D-Himmelskugel kann verwendet werden, um die relative Position des Gipfels des Green Mountain und des Mondes zu überprüfen. Der Mond liegt höher als der sekundäre Pin:
Dies ist eine praktische Möglichkeit, relative Az/Alt‑(Azimut/Höhe‑)Positionen visuell zu prüfen.
Hinweis: Die Größen von Sonne und Mond sind im 3D-Modell übertrieben. Prüfen Sie bei hochpräziser Planung stets die numerischen Werte.
Verwendung mit “ Elevation above the Horizon ”
Wenn Ihnen die Anpassung für die Erhöhung über dem Horizont unbekannt ist, lesen Sie bitte TPE Web Tutorial, Teil 4: Horizon.
Wenn Anpassungen für die Erhöhung über dem Horizont aktiviert sind, spiegelt sich die Krümmung/Dip des Horizonts in der 3D-Himmelskugel wider.
Zum Beispiel, wenn man auf dem Gipfel des Everest steht und nach Süden zu den Ebenen Nordindiens blickt, gibt es eine erhebliche Erhöhung über dem Horizont:
Der Horizont-Dip ist auch in der 3D-Himmelskugel sichtbar:
Der scheinbare Horizont wird bei einer Höhe von -3,29° angezeigt. Die Bodenfläche wird als Kegel statt als flache Ebene dargestellt. Durch diese Anpassung wird deutlicher, dass sich die Zeitpunkte von Auf- und Untergangsereignissen für einen Beobachter auf dem Gipfel des Everest ändern:
Wir hoffen, dass Sie die Visualisierungstools der 3D-Himmelskugel bei Ihrer Fotoplanung nützlich finden. Bitte senden Sie uns Ihr Feedback und Ihre Fragen.
Als Nächstes: TPE Web Tutorial Teil 8: Visuelle Suche
