太陽位置
計算攝影的太陽位置、黃昏時間和光相位
如何使用太陽位置
- 1輸入緯度、經度、日期和本地時間。
- 2讀取該時刻太陽的高度角和方位角。
- 3用角度規劃黃金時刻、陰影或太陽對齊拍攝。
太陽位置:高度角與方位角
sin(高度角) = sin(緯度)·sin(赤緯) + cos(緯度)·cos(赤緯)·cos(時角)太陽位置取決於地點、一年中的日期(赤緯)和時間(時角)。
高度角是太陽高出地平線的角度;方位角是太陽所朝的羅盤方向。
正午太陽高度角公式:**h = 90° − 當地緯度 + 太陽赤緯 δ**(δ 夏至 +23.5°、冬至 −23.5°、春秋分 0°)。北京(約 40°N)冬至正午太陽只有約 26.5°,夏至約 73.5°——**這就是為什麼冬天屋裡採光差、夏天需要遮陽**。這個規律對建築採光、拍建築光影、追光攝影都極有用:想拍建築側面光,選太陽高度接近建築朝向角度的時段。
**太陽方位角決定日出日落方向**:春分秋分正東昇正西落;北半球夏季(夏半年)東北升西北落、冬季東南升西南落。這個知識直接用於:① 風光攝影選機位(想拍日出金山,查當天日出方位角,提前去東/東北向的山前);② 建築遮陽設計;③ 拍城市天際線的藍調時刻(日落方位 + 藍調時刻 = 最佳視窗)。**實用工具:PhotoPills、Sun Surveyor、Planit! 能精確算出任意日期時間地點的太陽/月亮方位和軌跡,是風光攝影的標配。**
| 節氣/日期 | 太陽赤緯 | 北京(40°N)正午高度 | 日出方位 |
|---|---|---|---|
| 春分 3/21 | 0° | 50° | 正東 |
| 夏至 6/21 | +23.5° | 73.5° | 東北 |
| 秋分 9/23 | 0° | 50° | 正東 |
| 冬至 12/22 | −23.5° | 26.5° | 東南 |
| 任意日 | δ | 90° − 緯度 + δ | — |
北半球太陽方位的季節變化(正午太陽高度)
常見問題
什麼是太陽赤緯?
它是太陽在天球上的緯度,一年內從 −23.4° 到 +23.4° 變化。
精度如何?
規劃用約 1° 誤差;地平線附近的蒙氣差未建模。
為什麼用方位角規劃?
方位角可預測太陽位置,用於對齊拍攝和陰影方向。
怎麼預判黃金時刻的拍攝機位?
四步:① 確定想拍的主體(山、建築、湖);② 用 App 查當天日落/日出方位角(如北京夏季日落西北,約方位角 300°+);③ 在地圖/實地找到能對著該方位、且前方無遮擋的機位(Google Earth 的「顯示太陽光線」或 Sun Surveyor 的 AR 預覽很直觀);④ **提前踩點或至少提前 1 小時到場**——光線變化快,機位、構圖、引數都要就位。**黃金時刻的最佳光只有十幾分鍾,錯過就要重來,所以「預見性」比技術更重要。**
為什麼夏天傍晚天還亮著但太陽已落山?
因為**民用暮光**——太陽落到地平線以下 0–6° 期間,高空大氣仍散射陽光照亮地面,天沒全黑。這段時間(約日落後 20–30 分鐘)就是藍調時刻,城市燈光與天光平衡,是拍夜景的黃金視窗。再往下到天文暮光(地平線下 12–18°)天才全黑。**所以「日落後」≠「天黑」,風光和夜景攝影要的是日落後那 20–30 分鐘的藍調,而非太陽剛消失的瞬間。**注意:緯度越高、夏季越長暮光,北極圈夏季甚至出現「白夜」(太陽不落到地平線下 6°)。
