这些卡片旨在展示日食期间阴影边缘在水平和垂直方向上的分辨率差异,同时还呈现了通过不同尺寸针孔相机拍摄的多幅太阳影像。
正常情况下,太阳在天空中呈现为一个圆盘状。这意味着阴影的边缘会显得模糊,尤其是当阴影与投射物体之间的距离越大时。这是因为太阳圆盘的一部分光线能够照射到地面,从而形成部分阴影。这种现象被称为半影。只有当光源不是点光源时,才会产生半影。
无论是在日全食之前还是之后,太阳都只剩下极细的一条影子。这意味着在垂直方向上,光源看起来仍然和太阳一样大,所以水平方向上的阴影边缘仍然模糊。然而,由于太阳在水平方向上看起来像一道细细的影子,因此在水平方向上,太阳实际上就成了一个点光源,导致垂直方向上的阴影显得更加锐利。如果在太阳恰好处于正确位置时拍摄这张卡片的影像,就能看到在那段时间里,水平和垂直阴影的边缘分辨率存在明显差异。
立体卡片的缝隙和孔洞尺寸分别为10毫米、8毫米、6毫米、5毫米、4毫米、3毫米、2毫米、1.5毫米、1毫米、0.5毫米和0.25毫米。卡片上的针脚尺寸也分别为5毫米、4毫米、3毫米、2毫米、1.5毫米、1毫米、0.5毫米和0.25毫米。平面卡片上的缝隙部分已标注清楚。
印刷:
请以尽可能高的分辨率打印。带有3D网格的卡片上,最小的针孔/狭缝/孔洞直径仅为0.25毫米;平面版卡片上的相应尺寸为0.5毫米。如果打印效果不理想或有部件脱落,也无需担心。只需将卡片移离电路板更远的位置,重新拍摄测量图像即可。
操作指南(快速演示可在此观看:https://youtube.com/shorts/nNCVd5evXQs)
- 将一张纸放在写字板上,或者准备一块又大又硬、颜色洁白且平整的物件,比如厚纸板上的广告牌纸。
- 把白板靠在某个物体上,让它尽可能朝向太阳的方向。
- 将卡片靠近木板,用十字准线将卡片与太阳垂直对齐。与太阳对齐越近,大孔会显得越亮。当十字准线与太阳完全对齐且靠近木板时,中间的孔会透出光线,正中间会出现一个小点。若打印机精度不够,可能需要用针将中间孔扩大。
- 将卡片与太阳垂直对齐后,调整木板使其与卡片平行,并将其以新的姿势靠在某个物体上。这样能确保木板同样与太阳垂直,从而实现最佳的阴影对比效果。
- 想要拍摄照片时,请将卡片保持在距离白板约15-20英寸的位置。
- 针孔相机会投射出太阳的影像。将卡片阴影的边缘与太阳的新月形轮廓对齐。也就是说,新月形太阳轮廓的各点所形成的线条应当与卡片的边缘平行。
- 沿着卡片的X轴和Y轴进行旋转,并利用十字准线将卡片再次与太阳完美对齐。若卡片投射的阴影距离木板较远,其中心孔可能无法被清晰观察到。
- 你应该无法分辨出两个最小的垂直针孔/狭缝之间的差异,但如果你身处日全食阶段(无论是日全食前还是后),应该能够分辨出两个最小的水平针孔/狭缝之间的差异。如果在日全食阶段,你仍能分辨出所有方向的针孔/狭缝,那么就将卡片逐渐远离观察板,直到某个方向上的最小针孔/狭缝变得难以辨认为止。
- 拍张照片吧!
我计划拍摄几张日全食前后阶段的照片,以此展示随着日食进程推进,阴影边缘分辨率是如何变化的。
日食结束后,请务必在此处分享您的照片!这样一来,天气不佳的人们也能一同欣赏这一奇观啦!
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