Fred_76

Effet de la réfraction atmosphérique sur un objet terrestre

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Bonjour,

 

Voilà mon problème. On me montre une photo de New York prise pendant la Super Lune, avec dessus divers gratte-ciel. Je cherche d'où la photo a été prise.

 

La photo a été prise de loin (on me dit 25 miles). On voit la Lune en arrière plan et comme je connais la taille apparente de la Lune à cet instant (plein de logiciels la donnent) je peux en déduire l'échelle angulaire des pixels de la photo.

 

On peut aussi mesurer en pixels les différences des hauteurs des gratte-ciel pour déterminer l'échelle métrique de l'image.

 

Une fois ces deux échelles connues, je peux en déduire la distance d'où la photo a été prise. Et comme je peux assez facilement déterminer l'axe de la prise de vue, je peux alors trouver d'où la photo a été prise.

 

Mais une chose m'échappe. La réfraction atmosphérique va aussi affecter la dimension verticale des immeubles et donc biaiser ma mesure, et au final j'aurais une mauvaise distance.

 

Je ne trouve pas sur le net de site qui m'explique comment la hauteur apparente d'un objet terrestre est affectée par la réfraction atmosphérique en fonction de la distance à laquelle il est observé, ni même un ordre de grandeur...

 

J'ai bien trouvé un site qui explique comment un objet est "relevé" au dessus de l'horizon à cause de la réfraction (ici), mais il n'explique pas comment la dimension verticale de l'objet s'allonge ou se contracte à cause de la réfraction, en fonction de la distance, T°, pression... Qui pourrait m'aider ?

 

A+

 

Fred

 

PS : voici un extrait de la photo en question avec la Lune en arrière plan

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Attention, la différence de hauteur des gratte-ciel ne t'apporte en rien une information métrique exploitable. Il te faut une information dimensionnelle locale  précise : taille des fenêtres, largeur connue d'immeuble,...

 

Quant à l'effet de la réfraction atmosphérique, il est bien réel. Non seulement elle "relève" les objets à l'horizon mais elle les déforme. C'est pour la  raison pour laquelle l'image apparente du Soleil à l'horizon n'est pas ronde mais souvent aplatie.

 

J'ai vu passer des informations sur le sujet, il y a quelque temps... il faudrait que je les retrouve 🤔 

 

Edited by Toutiet

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L'effet de la refrraction atmosphérique dépend de l'épaisseur de la couche d'aire traversée par la lumière, il semble évident que la lumière n'ayant traversé que 25 miles d'atmosphère sera notoirement moins affectée que celle provenant de la lune qui elle en traverse beaucoup plus.

 

Après c'est aussi l'hiver donc en principe l'air du sol n'irradie pas autant durant l'été pour déformer les images (les mirages). 

 

Les géomètres savent que le relevement des objets terrestres dépend de leur distance (h = mètre et D = km): \Delta h = 0.067 \times D^2

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il y a aussi un effet très important de la densité des couches d'air traversées (en fonction de la température). c'est loin d'être un phénomène constant et régulier sur toute la colonne d'air. ça peut conduire à des mirages des reflets...

 

effectivement un bon moyen de le quantifier c'est de connaitre les dimensions des fenêtres et s'amuser a calculer leur déformation en  hauteur relativement a la largeur (supposée constante).

 

donc je pense que pour ton calcul il faut se baser sur la largeur de la lune et la largeur des gratte ciel et non sur leur hauteur.

 

PS :  il est édifiant l'exemple sur le site que tu cites!  la différence de rendu sur le paysage est assez incroyable!

Edited by charpy

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Posted (edited)

Quel "site que tu cites"...?

Ah oui, vu,c'est (ici) 😉

Edited by Toutiet

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Des photos du même genre il y en a eu d'autres, notamment celle ci qui a nécessité 2 ans de préparation ... euh d'attente ;) 

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@Jennifer Khordi - NYC 2016

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Il n'y a rien d'incroyable dans ce genre de prise de vue. Mais l'occasion est trop bonne d'exploiter la naïveté/l'ignorance/la crédulité/... (rayer la/les mentions inutiles) des néophytes (en astronomie et téléphotographie). Deux ans de préparation...! Il n'y a rien à préparer ou si peu. Il faut juste trouver les circonstances spatiale, temporelle et météorologique pour réaliser la prise de vue, c'est tout (cf le Soleil sous l'Arc de Triomphe).

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il y a 12 minutes, jgricourt a dit :

Des photos du même genre il y en a eu d'autres, notamment celle ci qui a nécessité 2 ans de préparation

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@Jennifer Khordi - NYC 2016

D’ailleurs prise du même endroit.

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il y a 10 minutes, Fred_76 a dit :

D’ailleurs prise du même endroit.

Ou d'ailleurs celle-ci prise également du même endroit 😄

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Il y a 2 heures, Toutiet a dit :

Il n'y a rien d'incroyable dans ce genre de prise de vue. Mais l'occasion est trop bonne d'exploiter la naïveté/l'ignorance/la crédulité/... (rayer la/les mentions inutiles) des néophytes (en astronomie et téléphotographie). Deux ans de préparation...! Il n'y a rien à préparer ou si peu. Il faut juste trouver les circonstances spatiale, temporelle et météorologique pour réaliser la prise de vue, c'est tout (cf le Soleil sous l'Arc de Triomphe).

Toutafè !

 

Il eut été préférable de dire « deux ans d’attente des conditions favorables pour cette prise de vue ».

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Pour revenir à la photo dont je parlais, j’ai effectué le calcul à partir des hauteurs de 13 gratte-ciel, comparées à la largeur de la Lune (Super L’une). Je suis arrivé à une distance de 39,9 km et un axe donnant à l’Ouest (un peu au Sud) vers Green Brook, Martinsville. On se trouve à cet endroit sur le flanc d’une colline (ou une ancienne falaise très érodée) très résidentiel peu commode d’accès. Le seul point accessible facilement est le Washington Rock State Park et l’auteur de la photo m’a confirmé que c’était de ce parc qu’il avait pris la photo. On est alors à 40,1 km du 1WTC.

 

Finalement l’effet de la réfraction n’a pas besoin d’être pris en considération pour ce genre de calculs.

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Jennifer Khordi (qui a pris la photo dont tu montres un extrait) le dit elle-même : elle a été prise depuis un parc du New jersey (probablement depuis les hauteurs de Berkeley), à 25 miles de distance de New York, et le 24 août 2016 (donc aucun rapport avec une éclipse, comme l'article l'indique à tort !).

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Celle dont j’ai montré un extrait a été prise par Bill Bernal, lors de la Super Lune du 19-20 février 2019, depuis le Wahshington Rock State Park à Green Brook, à environ 120 m d’altitude, et qui se trouve effectivement dans le New Jersey, à 25 miles de la SkyLine.

 

La photo de Jennifer Khordy montre exactement la même disposition des bâtiments que celle de Bill Bernal (la 2WFC dans l’axe de la 1WTC), et si elle a aussi été prise à 25 miles de la SkyLine, depuis un parc du New Jersey, il ne peut s’agit que du même. Il n’y a rien d’autre dans le coin, on est à flanc de coteaux, et soit les parcs sont trop bas pour voir la SkyLine au loin, soit ils sont du mauvais côté de la colline.

 

Berkeley (NJ) est trop au nord pour offrir la même vue sur les immeubles (la 2WFC serait plus sur la droite de la 1WTC), et pas assez loin (22,5 miles contre près de 25).

 

 

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Etonnante, cette similitude de situations à trois années d'intervalle ! Mêmes points de vue et quasiment même décors sauf que, dans ton cas, il s'agissait bien d'une pleine Lune et non d'un quartier.

En résumé, sujet amusant 😊.

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Voici une photo plus large, et de jour, prise de ce point de vue :

 

 

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