De l'Antiquité à la fin du Moyen Âge
Les premiers cadrans solaires, instruments gradués permettant d'indiquer une heure et d'en déduire des durées, remontent aux Chaldéens, Babyloniens et Egyptiens (mais aussi aux civilisations asiatiques, aux Chinois en particulier) puis se transmettent aux mondes grecs, romains, byzantins et arabes avant que leur théorie et leur pratique se diffusent dans le monde méditerranéen puis dans toute l'Europe.
Parmi les cadrans solaires de cette « première génération » :
Des gnomons de plus en plus élaborés (permettant des mesures de plus en plus précises),
Des cadrans portatifs basés sur la hauteur du Soleil comme celui datant de l'époque du pharaon égyptien Thoutmôsis III (1500 ans avant J.-C.),
Des polos et scaphés chez les Grecs (500 ans av. J.-C.) - hemispheriums et hemicycliums chez les Romains - qui ont peu à peu orné les lieux publics et les propriétés des notables,
Des cadrans canoniaux servant à organiser les prières.
A noter que les cadrans d'alors indiquaient des heures temporaires (les durées du jour et de la nuit étaient divisées en 12 parts égales quel que soit le jour dans l'année) et qu'il faudra attendre le XVe siècle pour que les graduations des cadrans solaires soient basées sur des heures de durée égale.
En parallèle, des instruments de mesure du temps, indépendants des indications du Soleil, comme les clepsydres (plus tard les sabliers), ensuite améliorées sous la forme d'horloges hydrauliques, sont inventés, pour pallier l'absence de soleil (la nuit notamment) et mesurer des durées (discours ou plaidoirie par exemple).
