Celý den na jediném snímku

Tento příspěvek přináší několik příkladů obrazů složených ze sekvence statických záběrů pořízených v časovém sledu z pevného stanoviště (např. webových kamer) - a to formou jediného složeného snímku. Ten je složen z tenkých svislých výseků z jednotlivých záběrů, které jsou postupně vybírány ve směru X-ové souřadnice s narůstajícím časem (obvykle směrem zleva doprava).
Výsledkem je obraz se zachováním původního vzhledu objektů na fotografiích, přes který přechází časový sled výseků jednotlivých záběrů. Z jednoho snímku tak lze v hrubých rysech odhadnout jaký byl vývoj počasí, kdy během dne svítilo Slunce, u celodenních souhrnných snímků pak třeba poměr délky dne a noci, nebo také výskyt některých atmosférických jevů. Tento způsob zobrazení tak může částečně nahradit časově náročné prohlížení jednotlivých záběrů nebo složeného time-lapse videa.

První ukázka představuje složený snímek ze sekvence 65 fotografií ranního soumraku. První záběry (resp. výseky z nich) v levé části snímku ukazují dosud tmavou krajinu, do atmosféry se promítá stín Země – soumrakový oblouk, který se stoupajícím Sluncem klesá k obzoru, což je patrné jako klesající fialový pruh. Ten konečně mizí při východu Slunce, jehož proměnlivou barvu se vzrůstající výškou nad obzorem odráží sněhová pokrývka v pravé části snímku.

Složený snímek (7:20 až 8:24 h.) Normální záběr (7:52 hod.)

Složený snímek ze 65 záběrů pořízených v minutových intervalech od 7:20 do 8:24 hod. SEČ 30.12.2010 webovou kamerou Humlnet na Sněžce. Složenina do reálné scény vnáší informaci o čase prostřednictvím úzkého svislého proužku z každého záběru, který záběry prostupuje zleva doprava. Zachycený soumrakový pás (stín vržený Zemi do atmosféry) tedy postupem času s vycházejícím Sluncem klesá k obzoru. Pro porovnání lze zobrazit jeden ze záběrů (z 7:52) nebo video sekvenci. Zdroj dat: Humlnet, zpracoval Tomáš Tržický.

Vznik složených snímků znázorňuje následující ilustrace. Šířka výseku v pixelech závisí na rozměru původních záběrů a rovná se jeho šířce dělené počtem použitých snímků. Může tedy dosáhnout v extrémním případě pouze jednoho obrazového bodu.

Zatímco úvodní složený obraz pokrýval zhruba hodinovou sekvenci, na další ukázce ze stejného místa na vrcholu Sněžky je již pokryto období od úsvitu do soumraku; přesněji od 7:14 do 16:47 hodin z 29. prosince loňského roku. Ze snímku je patrné, že až na krátký výskyt středně vysoké oblačnosti v odpoledních hodinách, bylo celý den jasno. Povšimněte si stáčení směru slunečního stínu na sněhu během dne a barev soumrakové oblohy vlevo (ranní záběry) a vpravo (záběry z večera).

Slunečný den na Sněžce 29.12.2010 - složený obraz z 572 záběrů pořízených od 7:14 do 16:47 hod. Zdroj dat: Humlnet, zpracoval Tomáš Tržický.

V názvu článku slibovaný celodenní snímek je zobrazen na následující ukázce, pro kterou byla vybrána scéna s výrazným nočním osvětlením. Pro zpracování bylo použito 704 záběrů z průběhu 26. prosince 2010 z webové kamery sítě Humlnet umístěné na náměstí v Trutnově. Interval snímání byl 2 minuty, šířka svislého pruhu z jednoho záběru tak odpovídá pouze 1,5 pixelu na výsledném složeném obraze. Dva tmavé pruhy po stranách jsou složeny z nočních záběrů, které zabírají asi 2/3 dne - jde totiž o období krátce po zimním slunovratu.

Celodenní složený snímek z 26.12.2010 z Trutnova pokrývající celých 24 hodin složený ze 704 záběrů. Světlé proužky v levé části snímku jsou stopy po záběrech na nichž se po půlnoci vznášel kouř či mlha. Krátké tmavé čárky v prostřední partii obrazu jsou následkem záběrů, při nichž se použitý výsek "trefil" do procházejících osob. Pro srovnání připojuji též průměrný záběr z trutnovské webové kamery. Názorné video následuje ve spodní části článku. Zdroj dat: Humlnet, zpracoval Tomáš Tržický.

Časové období, které je zachyceno nemusí samozřejmě zahrnovat jen několik hodin nebo jediný den. Následující snímek pokrývá období jaro - podzim 2010 na Jizerce a použité záběry pro jeho složení byly pořízeny každý den zhruba ve 14 hodin. Proto jsou mezi jednotlivými proužky patrné výrazné změny počasí. Postupně však můžeme zleva doprava zaznamenat jarní holou zem, květnové a červnové luční květy a postupné hnědnutí travin během léta a podzimu.
Kamera sítě Hydronet v tomto případě směřovala na jihovýchod. Při bedlivém zkoumání je patrné, že během času docházelo k mírnému posunu směru kamery (kromě změn polohy při servisních zásazích šlo zřejmě o výsledek změn teplot, resp. roztažnosti materiálů ke kterým je kamera uchycena).

Půlroční složený snímek z Jizerky ze záběrů od 29.4. do 26.10. 2010. V levé (tj. jarní) části obrazu si povšimněte svěžích barev, kvetoučích jeřabin, rdesna atd. a porovnejte složeninu s půlročním časosběrným videem. Zdroj dat: Hydronet, zpracoval Tomáš Tržický.

I pro vytvoření následujících čtyřech ukázek byly užity dostupné záběry z webových kamer sítě Hydronet, Humlnet a ČHMÚ.

Vlevo je 12 hodinový složený snímek z Vrbatovy boudy z 29.12. 2010 od 6:00 do 18:00, interval 4 min. Patrné je stáčení stínů a barvy soumraku. Lze též určit, že lyžařská stopa vznikla v poledne (viz video). Zdroj dat: Hydronet.cz. Snímek vpravo zachycuje 24 hodin na Šeráku; 3. ledna 2011 od 12:00 do 12:00 následujícího dne. Zdroj dat: webcam ČHMÚ.

Vlevo celodenní záznam z 22.12.2010, Krkonoše – Medvědín, složenina ze 477 záběrů. Patrné je denní kolísání hladiny inverze v údolí, noční svahy osvětlené Měsícem (viz video). Zdroj dat: Humlnet. Vpravo dráha spodního slunce - příklad využití metody pro záznam vývoje halového jevu. Vertikální proužek odpovídal času, kdy jím procházel kotouč Slunce (viz video). Krkonoše, chata Portášky, čas snímání 8:53-12:45, 26.12.2010. Zdroj dat: Humlnet.

Tato metoda složených snímků je obdobou tzv. keogramů, které se používají u celooblohových kamer, kde jsou však vybírány z jednotlivých záběrů vždy ze stejného místa pruhy v severojižním směru, které vytvoří obdélníkový záznam. Jde tedy také o kombinaci fotografie a záznamu o vývoji v čase, která se užívá pro rychlé vyhodnocení např. výskytu polárních září. Na následujícím odkazu se dočtete o keogramech více.

Na závěr připojuji video, které celý proces vzniku výsledného 24 hodinového složeného snímku z Trutnova z 26. prosince 2010 názorně představuje. První obraz videa je tvořen záběrem z půlnoci, druhý obraz je složen ze 2 záběrů (prvním a druhým), třetí ze třech (prvním a dvěma následujícími), prostřední 704. obraz (pokrývá celých 24 hodin) je složen ze všech 704 záběrů. Délka sekvence je sice jen 42 sekund, ale pro jejích 1408 polí bylo třeba záběry poskládat celkem 495616 krát!

Poznámka: Uvítám informaci nebo návrh názvu těchto složených snímků (inspirací může být zmíněný "keogram", jehož název je však odvozen od starého eskymáckého výrazu pro polární záři (keoitt) - diskuze.

Tomáš Tržický