Добро пожаловать на наш астрономический форум!
Надеемся, что здесь вы сможете получить толковые ответы на свои вопросы по любительской астрономии основанные на опыте и знаниях, а не на догадках, мифах и чтении Интернета по диагонали.
Если вы решили присоединиться к нам - придерживайтесь и Вы в своих ответах этих правил

Зоны особого внимания: ЧАВО (FAQ), Обзоры оборудования и Окуляры

Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Обсуждения всех аспектов любительских астрономических наблюдений: статей из ЧАВО и обзоров, инструментов и аксессуаров, астрономических объектов и событий, погоды и явлений...

Модератор: Ernest

Ответить
Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 17 июн 2022, 14:57

Атмосфера нам "дарит" немало эффектов - и "свилеватость" воздуха, т.е.турбулентность, и хроматизм, не говоря уже об облачности.
Отдельная тема - диффузное излучение неба. И вот тут несколько вопросов.
1. Мы видим небо голубым, а не сине-фиолетовым, т.к. наиболее короткие волны рассеиваются и теряют энергию первыми, слишком высоко, и их свечение заэкранировано нижними слоями (а будь атмосфера еще плотнее, небо было бы золотым :) ). Значит ли это, что эффекты рассеяния коротковолновой части спектра нам меньше вредят, чем в "голубых" лучах? Какой фильтр тут эффективнее - чисто длинноволновый или "минус-голубой" ,т.е. с характеристикой, обратной спектру атмосферного рассеяния?
2. Насколько вообще рассеяние - именно на молекулах воздуха - снижает контрасты, например, планет и Луны? Можно ли утверждать, что при сильном уменьшении влияния атмосферы (фильтром, в высокогорье) прирост контраста, скажем, на освещенной стороне Луны будет примерно еще раз такой же, каким он бывает при переходе от наблюдения Луны на дневном небе к ночному наблюдению?
3. Утверждается, что днем рассеянный свет может составлять нескольких десятков %% освещенности. Можно ли полагать, что свечение ночного неба тоже сопоставимо с суммарной яркостью звезд (в новолунье, для чистоты эксперимента)?
4. Почему при полной, плюс-минус, Луне темно-синее небо переходит в серебристое лунное гало без явной голубой зоны, тогда как отсвет загоризонтного Солнца, той же примерно интенсивности, можно считать, голубой?

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 19 июн 2022, 20:17

"1. Мы видим небо голубым, а не сине-фиолетовым" - и это нормально, так как "фильтр" релеевского рассеивания не имеет частоты обреза. Рассеиваются не только фиолетовые, но и синие, голубые, зеленые и даже желто-оранжево-красные лучи. В сумме с учетом спектральной чувствительности зрения получается синий-голубой (оттенок зависит от других форм светорассеивания).
"2. Насколько вообще рассеяние - именно на молекулах воздуха - снижает контрасты, например, планет и Луны?" - незначительно
"3. Утверждается, что днем рассеянный свет может составлять нескольких десятков %% освещенности." - Едва-ли, боюсь тут какая-то ошибка. Достаточно сравнить освещенный солнцем предмет и его тень (освещенную только рассеянным светом).
"4. Почему при полной, плюс-минус, Луне темно-синее небо переходит в серебристое лунное гало без явной голубой зоны, тогда как отсвет загоризонтного Солнца, той же примерно интенсивности, можно считать, голубой?" -Не вполне понятно о чем речь. Но очевидно что при взгляде на полную луну зрение адаптируется по ее довольно яркому свету и ее много более тусклое гало воспринимается как бесцветное (хотя именно по контрасту со своим гало Луна обычно воспринимается желтоватой). А при загоризонтном Солнце зрение адаптируется по яркости неба и потому довольно неплохо ловит его цвет.

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 19 июн 2022, 21:52

Ernest писал(а):
19 июн 2022, 20:17
"4. Почему при полной, плюс-минус, Луне темно-синее небо переходит в серебристое лунное гало без явной голубой зоны, тогда как отсвет загоризонтного Солнца, той же примерно интенсивности, можно считать, голубой?" -Не вполне понятно о чем речь.
В смысле, Луна ночью окружена не голубым нимбом, а чем-то трудно описуемым как "серебристо-темно-синий" ;)

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 19 июн 2022, 21:58

Ernest писал(а):
19 июн 2022, 20:17
"3. Утверждается, что днем рассеянный свет может составлять нескольких десятков %% освещенности." - Едва-ли, боюсь тут какая-то ошибка. Достаточно сравнить освещенный солнцем предмет и его тень (освещенную только рассеянным светом).
Тень - по контрасту. Известны рисунки, где 2 объекта идентичного оттенка серого выглядят - один, на белом фоне, темным, другой, на черном, светлым. И потом, теней от распределенного источника света и не должно быть.
А так - яркости дневного неба и Луны примерно одинаковы, но угловая площадь небосвода примерно в 10^5 раз больше. Т.е. как раз на 12.5 М разницы между Луной и Солнцем. Вообще, эта оценка попадалась мне в разных источниках - где-то 25% от всего света днем от неба, где-то и все 40% заявлены. Да и небо неравномерно светится, есть поляризованные участки "в квадратуре" к Солнцу.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 20 июн 2022, 08:28

Понятно. Вы не читатель, а писатель.

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 20 июн 2022, 09:21

Всего понемногу.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 20 июн 2022, 09:59

Про проценты попробую добавить слов: возьмите экспонометр, люксометр или тому подобный прибор и в солнечный безоблачный день (в полдень, вдали от высоких предметов) аккуратно замерьте освещенность серого листа бумаги на прямом солнце и в тени - вот вам и будет соотношение освещенностей от Солнца и от рассеянного небом света. Не думаю, что вы получите указанные вами 40% или 25%.

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 20 июн 2022, 10:13

Да это не мной, а Вики и прочими "ресурсами". В Евангелии об этом ничего нет, приходится шукать других авторитетов ;) .
Попробую поиграться экспонометром. Бяда, что разные поверхности сильно по-разному перенаправляют на приемник свет от сосредоточенного и распределенного источников, поэтому я и взял 2 параметра - яркость неба и Солнца и их угловую площадь. Вот и выходит, что на небо приходится около четверти всего света. Ну и даже безоблачное небо сильно зависит от подстилающей поверхности - над большой водой (море) оно мало подсвечено снизу и темнее, над лесным массивом ярче и с циановым оттенком, а над снегами просто ярко-голубое.
А к нашим баранам - про подавление атмосферного рассеяния желто-красной гаммой фильтров везде пишут, и Вы тоже, а вот каков прирост контраста "в граммах" для того или иного фильтра - нигде не нашел.
Последний раз редактировалось Билонг 20 июн 2022, 10:22, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 20 июн 2022, 10:15

"Прирост... в граммах" чего?
Контраста?
Каких объектов, в каких условиях?
И зачем вам эти "граммы", когда есть фильтр, телескоп и объект наблюдения? Стало лучше с фильтром? - ОК! Нет - стало быть не годится. :)
Или вы засели за диссертацию? Так ее по Форумам не соберешь...

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 20 июн 2022, 10:29

Несколько ведь параметров работает. Эстетика - раз, не все оттенки хорошо воспринимаются. Форма среза фильтра - два (тут уже теория оптимальной фильтрации вспоминается). Светопропускание - три. Подавление хроматизма рефрактора заодно - четыре. И т.д. Чтобы пробовать методом тыка, сначала нужно мешок фильтров насобирать, а у них еще и характеристики заведомо не очень-то известны, тот же "№8" болтается от №3 до №9 по Рэттену у разных производителей.
Поэтому, для конкретики - можно ли рассчитывать на наилучший эффект подавления атмосферного рассеяния, если фильтр будет "обратный" спектру неба? Попросту, смотрю через него на голубое небо и вижу что-то, что хочется назвать серым. Еще конкретнее - меня заинтересовали фильтры для подводной съемки (для астронаблюдений), влияние атмосферы и столба воды во многом схожи.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 20 июн 2022, 10:37

Ау! В каких условиях и каких объектов?

Билонг
Сообщения: 1405
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Билонг » 20 июн 2022, 11:24

Э-гей! :)
Для ярких, конечно - Луны и планет. Вообще, у меня есть подозрение, что спектр нашего ночного зрения эволюционно сложился так, чтобы получше пользоваться свечением ночного неба - эти спектры не идентичны, но довольно похожи, их максимумы практ-ки совпадают. Поэтому "резать небо" контрпродуктивно, если хочешь что-то неяркое наблюдать с помощью ночного зрения. А вот то, где вовсю работает цветное, с целью поднять слабые контрасты на поверхности яркого объекта - таки да.
Еще одно подозрение, что эффект "лососевых" фильтров при наблюдении планет - как минимум, один из - как раз в том, что они подавляют дисперсию примерно с эффективностью 21го-23го фильтров, но света пропускают больше. Конечно, дифференциации фильтром пятен на самом объекте это не отменяет. Но вот более глубокий "тюнинг" формы спектра фильтра под такую задачу выглядит обещающе - жалко, на компьютере не сделаешь, можно только осознанно искать хардвер по желаемым характеристикам. И вот тут - для фотофильтров куда больше цифровых данных в источниках, чем для астро, и их самих больше разных.

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 15462
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Атмосферное рассеяние и его влияние на контраст

Сообщение Ernest » 20 июн 2022, 11:45

Билонг писал(а):
20 июн 2022, 11:24
Для ярких, конечно - Луны и планет.
Ночью? Практически не влияет, см. ответ номер 2 выше
Влияние светорассеивания существенно и с ним стоит бороться ввиду наблюдения относительно неяркого объекта при наличия более яркого светила. Например, звезд, планет, Луны... днем. Когда вы наблюдаете объект, который сам и является источником атмосферного светорассеивания, то падение контраста по нему из-за молекулярного рассеивания весьма незначительно - это последний фактор который стоит принимать во внимание при борьбе за контраст.

Ответить