Cámaras de cielo: ¿más allá de las nubes?

Abstract

Las medidas de radiancia en la atmósfera a distintas longitudes de onda permiten el estudio de su composición y de las características de los aerosoles que se encuentran en ella. El método principal de obtención de estos datos es la medida de radiancia solar de almucantar y plano principal mediante fotómetros solares. En este trabajo se explora la posibilidad de obtener esos datos usando una cámara de cielo, generando un mapa de radiancia relativa del cielo a partir de las imágenes tomadas por una cámara. A continuación se han comparado los resultados con las medidas de un fotómetro para los ángulos comunes a ambos. Los dos aparatos de medida se encuentran instalados en la Facultad de Ciencias de Valladolid. En el trabajo se ha utilizado la cámara SONA202NF (Sieltec Canarias SL) para realizar medidas de varias exposiciones y tiene filtros para 3 longitudes de onda efectivas (605nm, 536nm y 467nm). Se ha comprobado la linealidad del sensor CMOS y calculado los tiempos de exposición para obtener imágenes de alto rango dinámico (HDR) lineales. Posteriormente se han comparado los mapas de radiancia lineal con las medidas de almucantar normalizadas del fotómetro CE318-T (Cimel Electronique SAS) para las longitudes de onda disponibles más cercanas, 675nm, 500nm y 440 nm.

Atmospheric radiance measurements at different wavelengths allow the study of the properties and composition of aerosols present in the atmosphere.The main method of acquiring data for this purpose is taking solar radiance measurements along the almucantar and principal planes with a solar photometer. The present work studies the possibility of using all-sky cameras to obtain this data, generating a relative radiance map from images taken by a camera and comparing it with photometer measurements for common angles. Both devices are installed in the Faculty of Sciences of the University of Valladolid. The camera used for this work is the SONA202NF (Sieltec Canarias SL). Several exposure measurements were taken at three different wavelengths (605nm, 536nm and 467nm). The linearity of the CMOS sensor was checked and the exposure time was determined in order to obtain linear high dynamic range (HDR) images. Lastly, the obtained linear radiance maps were compared with the normalised almucantar measurements of the Cimel photometer for the nearest available wavelengths, 675nm, 500nm and 440nm.