编译|如何利用太阳和影子确定照片拍摄时间？
本文原文发布于Bellingcat，作者为Nick Waters；本文中文版由我进行翻译、魏星老师审核首发于“有据核查”公众号。
作者Nick Waters是一名前英国陆军军官，开源数据分析师。Bellingcat是一家位于英国的调查网站，由英国记者Eliot Higgins创办，利用卫星图像、社交媒体、在线数据库等开源信息来进行调查报道。在过去几年里，Bellingcat调查过马来西亚航空公司MH17航班坠毁、叙利亚化学武器袭击、俄罗斯前间谍谢尔盖·斯克里帕尔与女儿在英国中毒、乌克兰航空公司航班在德黑兰被伊朗防空导弹击中等事件。
对事实核查者来说，在视频或照片中确定时间是一项困难的任务。走运的话，你能通过现场的挂钟或某个人的腕表来确定时间，但这种情况很少见。这时，测量阴影可以成为一个好帮手。
英国著名调查网站Bellingcat的分析师Nick Waters分享了一个实用工具SunCalc，该工具可以模拟太阳在地球上不同时间和地点上空移动。
众所周知，利用阴影的角度来评估图像中的时间是可行的，让这一工作更容易的是一个名为 SunCalc 的工具，可以模拟太阳在地球上不同时间和地点上空移动。
然而，有时这些阴影的角度可能并不清楚，或者在视频或图片中没有足够的参考点来准确判断这个角度。
但是，正如影子的角度可以用来计算太阳从北方的角度（方位角，the azimuth）一样，影子的相对长度也可以用来计算太阳与地平线的夹角（太阳高度角，the altitude。将太阳与观察者间作一条线，将这条线以水平面作投影，两条线间的角度称为太阳高度角；这条线的投影与正北方向的夹角称为太阳方位角。——译者注）。
当太阳从天空中升起时，影子最初会指向西方并且很长，在中午时分达到最短长度。然后，它们会转而指向东方，在日落前逐渐拉长。这种可预测的长度变化可以用来判断时间。
重要的是，没有必要知道投射阴影的物体的实际高度，重要的只是物体和影子长度的比例。这意味着，本文中的测量值与物体和影子的实际高度与长度没有关系。
为了使这种技术能够很好地起作用，图像或视频需要符合几个条件。
1，必须知道图像的位置和日期
2，物体和它的影子必须与相机大致成直角
3，影子必须投射在与地平线持平的表面上（如平坦的地面）
4，图像不应该被相机镜头过度扭曲，如鱼眼镜头
最后，在运用这项技术时，应该注意的是，影子在一天中会有两次特定的长度：一次在早上，一次在下午。因此，检查阴影的方向是很重要的。
案例1：照片
这个例子使用了一张我于2019年10月14日在耶路撒冷的阿克萨清真寺庭院拍摄的照片。让我们运用阴影的比例长度技术，看看计算出的时间是多少。
在这张照片中，可以看到一名安全人员倚靠在围栏上。而且，这张照片符合上述四个条件。
接下来，测量图像中物体和阴影的长度。记住，这里重要的是这两个测量值之间的比例，而不是实际测量值本身。
然后进入Suncalc网站，将位置设置为阿克萨清真寺庭院的这个点，并输入物体的高度为2.33米，SunCalc将其称为“在一个物体的水平面（at an object level）”。然后调整时间，直到影子的长度尽可能地接近图像中的长度（3.53米）。SunCalc的输入过程详见下图：
从图中可以看到，Suncalc计算出的拍摄时间是09:37。随后我检查了相机的EXIF数据，发现照片是在09:43拍摄的，仅有6分钟的差异。
案例2：视频
在下面的例子中，我们将分析一段视频的截图——2015年5月12日，一群人在围观沙特阿拉伯为首的联军对也门扎比德镇（Zabid）的空袭，这次空袭造成数十名平民死亡。这段视频由穆罕默德·哈达德（Mohammad al-Hadad）在Facebook上发布。
我们可以看到，截图左边穿白衬衫的人的影子被投射在一个平面上，与相机形成一个大致的直角。因此，可以测量影子的长度与投射影子的物体的长度比例，以计算出时间。
图中，男子的身高为5.67厘米，而他的影子似乎刚刚延伸过右侧男子的腿，为9.84厘米。
使用Suncalc，将“物体水平面（object level，投射阴影的物体的高度）”设置为5.67米，然后改变时间，直到阴影长度显示为尽可能接近9.84米，最终得到的时间是16:14。
为了测试该方法在这种情况下的准确性，可以测试在16:14的前后15分钟的时间的影子长度。
在16:14，影子是投射物体高度的1.74倍。
15分钟前，在15:59，影子是投射物体高度的1.51倍。
15分钟后，在16:29，影子是投射物体高度的2.02倍。
可以看到，虽然这个影子计算所确定的时间比较粗略，但仍然可以肯定是在16:14前后的15分钟之内。
使用Suncalc时，我们可以用这种方式来确定一个时间窗口，而不是明确一个具体的时间点。确定时间窗口可以很容易地通过在SunCalc中调整时间来完成，直到阴影的长度与计算结果明显不一致时为止。
总结
虽然使用Suncalc比通过影子的角度来判断时间要稍微难一些，但当没有足够的参考点来估计角度时，它仍然是有效的。只要满足正确的条件，Suncalc的计算结果相当准确，有时甚至出人意料。
封面图片：VCG AMR Image/Getty Creative