Nel 1549 il navigatore inglese John DAVIS ideò uno strumento rivoluzionario che da lui prese il nome di Quadrante di Davis. L'innovazione principale di questo strumento fu che si usava dando le spalle al Sole -da cui il nome inglese di Back-Staff-; così da misurare l'altezza senza essere abbagliati.. Sempre nel XVI secolo fu ideato il Notturlabio, descritto per la prima volta nel 1581, impiegato per determinare l'ora di notte.

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Il quadrante è chiamato in inglese back-staff, perché si utilizza con le spalle rivolte al sole per evitare di esserne abbagliati, nel misurarne l'altezza sull'orizzonte. Si compone di due archi circolari graduati, aventi il centro in comune e raggi di lunghezza diversa, di cui quello di raggio minore ha un'ampiezza di 60° e quello con raggio maggiore di 30°.

Per osservare con l'orizzonte del mare, si dispone il mirino scorrevole dell'arco di raggio più corto secondo l'altezza del sole e si fa coincidere l'ombra del mirino al vertice dello strumento con il mirino sull'arco. Su quest'ultimo è praticata una larga fessura che lascia scorgere l'orizzonte in modo che, quando il mirino dell'arco si trova in un punto dove l'occhio scorge sia l'orizzonte sia la coincidenza dell'altro mirino, la somma delle letture eseguite in corrispondenza dei mirini sui due settori dà la distanza zenitale, perché le graduazioni cominciano dall'alto sul settore di 60°, e dal basso sul settore di 30°.

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LA figura mostra come si impugnasse il quadrante di Davis, sia per osservare le altezze rispetto all'orizzonte del mare, sia con l'aiuto di un filo a piombo (da Gli strumenti a riflessione cit.)

Quadrante di Davismuseo di Camogli, in una ricostruzione del cap. Attilio Bertolotto, ex direttore del museo stesso (Da Gli strumenti dei velieri di Camogli, 1993. conservato presso il Museo di Camogli.