Revontulikuvat kartalle

Revontulikameran vääristämä taivaallinen näkymä voidaan siirtää karttapohjalle lukuisilla eri menetelmillä - riippuen siitä, mitä kuvausvirhettä halutaan minimoida. Tässä käytetään tasoprojektiota, jossa valittuun projektiopisteeseen sijoitetaan tangenttitaso. Pisteet kuvataan tasolle siirtymällä tason normaalin suuntaan. Revontulikuvien tapauksessa tangenttitaso asetetaan aseman "kohdalle" (pit., lev.), ja asema tulee kartan keskipisteeseen.

Tasoprojektio on hyvin tarkka lähellä tangettipistettä (siis tässä kartan keskellä), ja tästä pisteestä mitatut kulmat ovat todellisia. Huomaa, että koska projektiossa käytetään yhtä kuvaa, ei revontulten korkeutta voida tarkasti määritellä, vaan joudutaan käyttämään "valistunutta arvausta" (noin 110km vihertävän revontulen tapauksessa). Tästä luonnollisesti seuraa virheitä.

Revontulikameran kalansilmälinssi käyttää projektiota, jossa tulevan valonsäteen ja optisen akselin kulma ja kuvapisteen etäisyys akselista riippuvat lineaarisesti toisistaan.

Tästä seuraa, että lopullinen kuva on ympyrän muotoinen (suurin kulma on 90 astetta) ja että horisontti on ympyrän kaarella. Keskipisteessä on zeniitti, joka on suunta pystysuoraan ylös. Projektiovirhe on suurin lähellä horisonttia - tätä demonstroi alla oleva kuva.

Oikealla olevassa kuvassa satunnaisväritetty ruudullinen kuva on projisioitu kartalle. Huomaa, kuinka yksittäiset kuvapisteet venyvät kuvan laidoilla. Kuvassa näkyvä valkoinen ympyrä (halkaisija 600km) osoittaa alueen, jolla tarkkuutta voidaan pitää hyvänä. Tämä ympyrä vastaa sitä tilannetta, että alle kymmenen asteen korotuskulmia ei käytetä. Käytännössä tämä ehto tulee helposti lähimaaston muodoista johtuen - Kilpisjärvelläkin Saana peittää osan horisontista.

Jos oletetaan, että revontulten korkeus on vakio, niin lopulliseen karttaan tulee luonnollisesti vääristymiä. Oikealla on esimerkki, jossa kartalle on laitettu kolmen aseman (Kilpisjärvi, Muonio ja Kevo) ottamat kuvat päällekkäin. Kuvan vasemmassa laidassa näkyvä "revontulihäntä" näkyy kahtena: toinen häntä tulee Muonion kamerasta ja toinen Kilpisjärven kamerasta. Väärältä korkeudelta kartalle projisoitu kaari on tietenkin väärässä paikassa. Jos korkeus on oikea, kaaret osuvat samaan kohtaan.

Kuvan oikeassa laidassa näkyy äkkinäisesti "katkeava" revontulikaari - ikäänkuin Kevon kamera ei näkisi Muonion kameran näkemän kaaren loppuosaa. Syynä on korkea puu revontuliaseman vieressä, joka peittää juuri kyseisen suunnan Kevolta katsottuna.