【情报技术】如何通过测量阴影的长度来判断视频或照片的拍摄时间?
对于开源网络情报研究人员来说,在视频或图像中确定时间可能是一项艰巨且令人沮丧的任务。如果幸运的话,你会瞥一眼挂钟或手表——但在大多数情况下你不会。然而,测量阴影可以帮助提供解决方案。众所周知,可以使用阴影角度来评估图像中的时间。SunCalc是一种模拟太阳在地球上不同日期和地点穿过天空的运动的工具,可以相对轻松地完成此操作。
但是,有时这些阴影的角度可能不清晰,或者视频或图片中可能没有足够的参考点来准确判断角度。
但是就像阴影的角度可以用来计算太阳与北方(方位角)的角度一样,阴影的相对长度也可以用来计算太阳与地平线的角度(高度) .
当太阳在天空中升起时,阴影最初会指向西方,并在中午左右达到最短长度之前开始很长时间。当它们在日落前逐渐变长时,它们将指向东方。这种可预测的长度变化可以用来判断时间。重要的是,没有必要知道投射阴影的对象的实际高度。重要的只是阴影与物体的比例长度。这意味着本文中看到的测量值与物体和阴影的实际高度和长度无关。但由于我们只对它们相互之间的比例感兴趣,所以这无关紧要。
为了使这项技术正常工作,图像或视频需要符合以下几个条件:
必须知道图像的位置和日期
物体及其阴影必须与相机大致成直角
阴影必须投射在与地平线齐平的表面上(平坦的地板)
图像不应被相机镜头过度扭曲,例如鱼眼镜头。
最后,在执行此技术时,应注意阴影将在一天中两次具有特定长度:一次在早上,一次在下午。因此,检查阴影的方向很重要。
示例一:受控条件
在此示例中,使用了 2019 年 10 月 14 日在耶路撒冷的阿克萨大院拍摄的照片。让我们通过比例长度技术应用阴影,看看计算的时间。
在阿克萨化合物耶路撒冷。尼克·沃特斯摄。
在这张照片中,可以看到一名安全部队成员靠在栅栏上。我们可以看到图片符合四个条件:
必须知道图像的位置和日期
物体及其阴影必须与相机大致成直角
阴影必须投射在与地平线齐平的表面上(平坦的地板)
图像不应被相机镜头过度扭曲,例如鱼眼镜头
接下来,我们测量图像中物体和阴影的长度。请记住,此处重要的是这两个测量值之间的比例,而不是实际测量值本身。
在加入阿克萨化合物在耶路撒冷与阴影测量。尼克·沃特斯摄。
然后我们转到 Suncalc,将位置设置为 Al Aqsa Compound 中的这个点,并输入对象的高度为 2.33 米,SunCalc 将其称为“在对象级别”。然后我们调整时间,直到阴影长度尽可能接近图像中的长度 (3.53 m)。下图详细说明了 SunCalc 输入过程。
Suncalc.org计算阴影长度。单击或点击以查看全尺寸图像。
这给了我们 09:37 的时间。进行分析后,我检查了相机的 EXIF 数据,发现它是在 09:43 拍摄的,仅相差 6 分钟。
示例二:仍然来自视频
在下面的示例中,我们看到了一段视频的静止画面,该视频显示一群人观看了2015 年 5 月 12 日在也门 Zabid 镇造成数十名平民死亡的沙特领导的联军空袭。
来自Mohammad al-Hadad 发布的视频的静止图像 。
正如我们所看到的,左边那个穿白衬衫的男人的影子被投射在一个平坦的表面上,与相机成一个粗略的直角。因此,我们可以测量阴影的长度与投射它的物体的长度相比,以计算时间。
在这种情况下,图像中男人的身高测量为 5.67 厘米,而他的影子(似乎刚好从男人的腿向右延伸)为 9.84 厘米。
来自Mohammad al-Hadad 发布的视频的静止图像,并添加了阴影测量值。
使用Suncalc,我们然后将“对象级别”(投射阴影的对象的高度)设置为 5.67m,并将时间更改为阴影长度尽可能接近 9.84m。这给了我们 16:14 的时间。
Suncalc.org计算阴影长度。单击或点击以查看全尺寸图像。
在这种情况下,为了测试该方法的准确性,我们可以将时间在 16:14 的任一侧更改 15 分钟,以查看我们将获得的阴影长度。
在 16:14,阴影是投射它的对象高度的 1.74 倍。
15 分钟前,在 15:59,阴影是投射它的物体高度的 1.51 倍。
15 分钟后,在 1629 处,阴影是投射它的物体高度的 2.02 倍。
来自Mohammad al-Hadad 发布的视频的静止图像,并添加了阴影测量值。
可以看到,虽然这次影子计算确定的时间应该算是比较粗略的,但肯定还是在16点14分左右的15分钟内。
应用此技术时,以这种方式建立时间窗口通常很有用,而不是说明特定时间。这可以很容易地通过调整 SunCalc 中的时间来完成,直到阴影的长度明显不再与计算一致。
结论
尽管此技术比通过阴影角度判断时间稍微难于应用,但当没有足够的参考点来估计角度时,它仍然有用。只要满足正确的条件,这种技术就可以相当准确,有时甚至令人惊讶。
如果您对如何将 SunCalc 也用于地理定位感兴趣,可查看之前的文章:如何通过太阳和投射的阴影进行人员地理位置定位?
往期文章: