Analema Solar

Introduccion

El alcance de este proyecto es  
lograr construir una fotografía del movimiento aparente del sol durante un año.

Pero que es un Analema? Un analema en astronomía, proviene del griego ἀνάλημμα "pedestal de un reloj de sol", y es la curva que describe la posición del Sol en el cielo si todos los días del año se lo observa a la misma hora del día (tiempo civil) y desde el mismo lugar de observación. El analema forma una curva que suele ser, aproximadamente, una forma de ocho (8) o lemniscata. Pueden observarse analemas en otros planetas del Sistema Solar, pero poseen una forma diferente al observado en la Tierra, pudiendo llegar a ser curvas diferentes de un ocho (en Marte es muy similar a una gota de agua), aunque poseen como característica común: ser siempre cerradas. 


Calculo de la posición del sol


Uno de los principales objetivos fue lograr establecer la posición exacta del sol en el cielo, para asi poder determinar el encuadre, angulo de visión de la camara y posición del soporte. Se utilizo un software llamado Stellarium gratis (Link a Stellarium) para determinar las coordenadas de Azimut y de Altura del sol de cada día durante un año.

Azimut: En astronomía, azimut es el ángulo o longitud de arco medido sobre el horizonte celeste que forman el punto cardinal  Norte y la proyección vertical del astro sobre el horizonte del observador situado en alguna latitud Norte (Sur). Se mide en grados desde el punto cardinal en sentido de las agujas del reloj: Norte-Este-Sur-Oeste.

Por proyección vertical, entendemos el corte con el horizonte que tiene el círculo máximo que pasa por el cenit y el astro.
Es una de las dos coordenadas horizontales, siendo la otra la altura. La altura y el acimut son coordenadas que dependen de la posición del observador. Es decir que en un mismo momento, un astro es visto bajo diferentes coordenadas horizontales por diferentes observadores situados en puntos diferentes de la Tierra. Esto significa que dichas coordenadas son locales.


Se definió inicialmente cada lunes de cada semana como el día a tomar la fotografía. (En la ejecución de las sesiones fotográficas no siempre fue posible debido a condiciones meterológicas adversas (Nubosidad principalmente)


Plan de Fotos del Analema



En las siguientes gráficas se puede observar la variación del Azimut y de la Altura del sol en el cielo. Siendo los máximos:

Azimut:

El mas cercano al norte: Lunes 20 de mayo del 2011 con 293,43º.
El mas cercano al sur:  Lunes 26 de diciembre de 2011 con 243,64º.

Es decir una diferencia de: 49,78º, esto entrega una restricción importante para el lente de la cámara reflex en donde su máximo grado de cobertura en un encuadre debe ser superior a 50º (Horizontalmente), esto con el objetivo que todas las posiciones del sol queden contenidas en un mismo encuadre sin necesidad de mover o rotar la cámara para lograr cubrir todo el movimiento del sol en el año.



Altura:

El punto mas alto (Cerca al Cenit): Lunes 05 de marzo del 2012 con 23,70º.
El punto mas bajo:  Lunes 14 de noviembre de 2011 con 15,20º.

Es decir una diferencia de: 8,5º.



Lemniscata Esperada

Después de haber localizado en coordenadas de Azimut y de Altura la posición esperada del sol cada Lunes a las 16:30 hora local durante un año, se preparó un gráfico esperado de la curva lemniscata del Analema Solar.

En la siguiente imagen se observan los máximos y mínimos esperados de la posición del sol.




Construcción de un Soporte para Cámara Reflex DLSR


Para la construcción del soporte para la camara DSLR REFLEX se tuvieron en cuenta:

  1. Dimensiones del la cámara sony alpha 200.
  2. Posibilidad de ajustar la inclinación para el inicio de la ejecución de las sesiones fotográficas.
  3. Robustez para evitar vibraciones
  4. Materiales desechables en la mayoría
  5. Construcción casera.



Imágenes Sin Filtro

A continuación se colocan las fotografias escogidas para la construcción del analema. Estas fotografías se realizaron bajo la siguiente configuración de la camara:

  1. Longitud focal: 18 mm
  2. ISO: 200
  3. Velocidad de Obturación: 1/800 seg.
  4. f/22


Imágenes Con Filtro

A continuación se colocan las fotografias escogidas para la construcción del analema. Estas fotografías se realizaron bajo la siguiente configuración de la camara:

  1. Longitud focal: 18 mm
  2. ISO: 100
  3. Velocidad de Obturación: 1/4 seg.
  4. f/4.0


Suma de imágenes - Analemma


A continuación se tiene la suma de imagenes del Analema Solar Actualizada.







Video - Analemma


Here is the video that shown all the pictures and the Analemma curve constructed by the sun movement.... enjoy it !!! Please select High Definition (1080 p).

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