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

Метамерия

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: 2720
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Метамерия

Сообщение Билонг » 24 дек 2022, 14:25

Есть интересное свойство у глаза - метамерия. Это когда разный спектральный состав света может вызывать одинаковые цветовые ощущения. Я тут уже занимался комбинациями фильтров для практического изучения этого явления. Не я первый, конечно ;) - например, Baader seni-APO использует именно этот эффект.
И вот набрел на интересный вопрос. Можно сформировать метамерический аналог цвета, где вклады составляющих чертовски различаются по воспринимаемой энергии, а цвет тем не менее сбалансирован. Пример. С помощью калькулятора, переводящего спектр в RGB (по целой серии версий - Adobe, Apple, ColorMath и т.д., более десятка) подобрал такую комбинацию из 2 спектральных линий
410 нм, отн.уровень 0.4
568 нм, отн.уровень 1
Дает серый цвет со значениями от 70 до 90 для всех трех RGB по разным версиям (причем, по любой одной версии RGB разброс 3 цветов меньше, в первые единицы) - короче, серый. Попросту говоря, если бы был соот-й фильтр с 2 узкими полосами пропускания, центрированными на этих 2 частотах, то Луна в него была бы, в общем, как в нейтральный серый.
НО! С учетом кривой чувствительности глаза, фиолетовый 410 нм в ДВЕ ТЫСЯЧИ раз слабее желто-зеленого 568 нм (0.4* 0.12% супротив 1*96%). Т.е. весь фиолетовый раз в 20 слабее порога яркостной контрасточувствительности по желтому. Значит ли это, что при равном, по сути, вкладе в формирование цвета фиолетовый практически не будет давать вклада в формирование визуального разрешения? Т.е., скажем, в ахромат с таким фильтром будет немного виден какой-то фиолетовый кисель, но на реальное разрешение деталей он вообще не повлияет?
Вопрос упрощен до элементарной модели, но не из пальца высосан. Я уже, как мне кажется, получил нечто в этом роде, хотя и не столь концентрированно на определенных длинах волн (сорбционные фильтры, они такие :| ), но как-то не верится в подобный результат.
Что думаете, товарищи?
Что значат все наши своды перед сводом неба? Сколько надобно ума и трудов для произведения столь неважного действия! (Н.Карамзин)

ёжик
Сообщения: 1188
Зарегистрирован: 30 май 2021, 12:14

Re: Метамерия

Сообщение ёжик » 24 дек 2022, 15:34

Ещё как повлияет !

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Метамерия

Сообщение Ernest » 24 дек 2022, 21:28

Билонг писал(а):
24 дек 2022, 14:25
подобрал такую комбинацию из 2 спектральных линий
410 нм, отн.уровень 0.4
568 нм, отн.уровень 1
Дает серый цвет со значениями от 70 до 90 для всех трех RGB по разным версиям...
Это... при каком уровне общей освещенности?
Относительная спектральная чувствительность глаза имеет сильную зависимость от уровня освещенности/яркости.
Метамерия при одном уровне освещенности разваливается при другом, что особенно важно при астрономических наблюдениях.
Зрение обмануть довольно тяжело.

Билонг
Сообщения: 2720
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Метамерия

Сообщение Билонг » 24 дек 2022, 22:31

Источник вот такой.
Copyright © 2003-2011 Bruce Justin Lindbloom. All Rights Reserved. <http://www.brucelindbloom.com>

Correlated Color
Temperature
D Illuminant 5000
Blackbody 5000

Поскольку речь идет о цветовых решениях для прикладных "земных" задач, речь, я думаю, об освещенностях от10^3 Кд/м^2.
Во всяком случае, когда я рассчитал спектр стэка из 2х светофильтров, ПО ФАКТУ дающего мне метамерический серый по Луне, этот калькулятор дал на него почти одинаковые R, G и B.
Ну и вопрос был малость не об этом. Известно, что разрешение и контрасточувствительность в синем конце у нас ниже, чем в зелено-красной гамме. Объясняют по-разному (вплоть до малого числа колбочек с "цианолабом"), но вполне разумным выглядит объяснение, что все дело в низкой чувст-ти - ведь и в длинноволновой части разрешение падает ниже определенной яркости (сотни Кд/м2). Да и субъективный белый - это полное отражение солнечного спектра (от снега, например), а он от полмикрона и влево сильно падает. Т.е. для субъективного баланса белого нам хватает очень малой яркости в коротких волнах - значит ли это, что они мало влияют на резкость и контраст? Мне кажется, да, но это чисто визуальное впечатление - с фильтром, глубоко давящим только голубую зону спектра (с переходами в синем и зеленом), ярких сине-голубых ореолов и размазни нет, а просто как бы черный фон заменен неярким густо-лиловым при том же контрасте серых (Луна) или "медных" (Марс) тонов объекта.
А порча разрешения и контраста вторичным хроматизмом (если не считать чисто эстетическую составляющую) происходит в основном за счет длин волн, которые находятся сразу за пределами "полки" полиштреля при оптимальной фокусировке, где-то по краям 0.5_0.6 мкм - здесь и уже расфокус, и еще чувст-ть глаза в сине-голубом и красном велика. А фиолетовый может быть заметен в ореоле, но вот сильно ли он сбивает разрешение на самом объекте? Мне кажется, что нет.
С моим "метамерным серым фильтром" http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.p ... 507#p93953 достаточно близкими к серому выглядят Луна, Юпитер и Сатурн, Марс все-же медно-желтый - т.е. в пределах светимостей этих объектов метамерия плюс-минус работает. По кометам может и слиться.
Что значат все наши своды перед сводом неба? Сколько надобно ума и трудов для произведения столь неважного действия! (Н.Карамзин)

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Метамерия

Сообщение Ernest » 25 дек 2022, 14:33

Много слов... :?

Билонг
Сообщения: 2720
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Метамерия

Сообщение Билонг » 25 дек 2022, 22:56

Вот это уже кое-что, из соседней темы.
"Вторичный хроматизм это не только и даже не столько фиолетовые ореолы (они практически не влияют на контраст изображения), а расфокусировка длин волн достаточно близких к центральной. Из-за чего падает (больше или меньше) передача контраста на средних частотах"
Достаточно близких к центральной - это я и имел в виду, говоря про 0.5 и 0.6 нм выше. Т.е.там, где полиштрель ахромата только срывается вниз.
А все-таки, Эрнест, скажите немногими словами, как обычно ;)
Вот дано, объект видим в 2 спектральных линиях, А и Б, в центре и на краю видимого диапазона соот-но. Интенсивности таковы, что глаз видит метамерный белый ("серый"), т.е. влияние на цвет 50:50. Но ВОСПРИНИМАЕМАЯ яркость у А "в тыщу раз" выше, чем у Б. Значит ли это, что, несмотря на равную роль в формировании цвета, яркий А практ-ки полностью определяет разрешение и контраст - т.е. если лучи А в фокусе, то уже все равно, в чем лучи Б?
Что значат все наши своды перед сводом неба? Сколько надобно ума и трудов для произведения столь неважного действия! (Н.Карамзин)

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Метамерия

Сообщение Ernest » 26 дек 2022, 08:04

Нет, это не так

Моделирование метамерии предполагает вычисление ощущение цвета протяженных бесструктурных объектов. Вообще без каких-либо вариаций в цвете и тонкой детализации.

Наблюдения в телескоп напротив - сосредоточено на тонкой детализации и поэтому сильно зависит от качества коррекции аберраций. Если у вас некий магический фильтр пропускает полосу желтого и фиолетового, то для формирования изображения нейтрально серого диска должно выполняться два условия: (1) объект сам должен быть нейтрально серым (типа Луны), (2) телескоп должен качественно сводить этот фиолетовый и желтый не допуская хроматизма, иначе вы будете видеть желтые света с лиловыми тенями (что впрочем и происходит на практике).

Билонг
Сообщения: 2720
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Метамерия

Сообщение Билонг » 26 дек 2022, 15:52

Понятно, что метамерный фильтр "повторяет" цвет объекта только при определенном соотношении спектров объекта и фильтра. Объект с белым спектром (серый) и фильтр из 2х "палок" (узких полос) - самая простая ситуация, поэтому я с нее и зашел. Можно и менять цвет - я вон Марс и оранжевую низкую Луну так "высеривал" :mrgreen:
Фильтры никакие не магические, вполне реализуемы по технологии интерференционных (это не проблема, это расходы ;) ). Пригодные для опытов рабочие модели и вовсе легко делаются стекированием существующих сорбционных фильтров - только тут уже не 2 палки, а 2 горба, как у верблюда. Я надыбал "в стекле" пару метамерных комбинаций "серого" - об одной, фиолет/желто-зеленый уже говорил выше, другая - голубой/красный получается стеком фильтров плотная маджента и желтый типа ЖС-16 (по факту, китайский ноунейм с примерно такой характеристикой), фактически он близок линиям водорода и потому обе полосы сразу неплохо сфокусированы в обычном визуальном ахромате. Но и в яркости "весят" сопоставимо, в отличие от 1й комбинации.
На практике, именно по Луне, фиолет/желто-зеленый дают нейтрально-серый общий фон, слабый фиолетовый ореол, желтоватый лимб и переливы желтых и фиолетовых тонов в деталях. Но вот в чем штука - разрешенность деталей, мне кажется, это не портит. Сей факт особенно заметен в сравнении с обычным лунным фильтром, когда при той же яркости и "среднем" сером цвете сине-голубая каша хроматизма действительно забивает все мелкие детали.
Кратко - с фиолетово-желтым метамером серого на Луне хроматизм проявляется в переливах желтых и фиолетовых пятен и полос на общем сером фоне, но резкость высокая. Дополнительный фильтр (между глазом и окуляром, для сохранения фикусировки) - 12й и 38й - показывают, что резкость подобрана точно по "желтому каналу", тогда как фиолетовый заметно в расфокусе.
Что значат все наши своды перед сводом неба? Сколько надобно ума и трудов для произведения столь неважного действия! (Н.Карамзин)

Аватара пользователя
Ernest
Основатель
Сообщения: 17991
Зарегистрирован: 12 окт 2009, 10:55
Контактная информация:

Re: Метамерия

Сообщение Ernest » 26 дек 2022, 16:36

Я несколько теряюсь... по тону сообщения кажется что вы мне возражаете.
А читаю слова и вижу то-же самое: "с фиолетово-желтым метамером серого на Луне хроматизм проявляется в переливах желтых и фиолетовых пятен и полос".
Ну и зачем в этом случае мне эта метамерия? Ставьте легко доступный желтый или зеленый фильтр и по разрешению получите то-же самое, только без хроматического разнобоя.

Билонг
Сообщения: 2720
Зарегистрирован: 13 фев 2020, 12:42

Re: Метамерия

Сообщение Билонг » 26 дек 2022, 16:54

Если и возражаю, то только в 2 вещах
- ничего магического в этих фильтрах нет ;)
- мне показалось, что Вы не согласны с моим утверждением, что резкость (контраст, разрешение) могут почти всецело определяться только одной из 2х компонент "метамера", хотя "средний" цвет ими определяется fifty-fifty. Я думаю, что если метамер примерно равновесный по яркости (голубой+красный), то и их влияние сравнимо, а если сильно неравновесный (фиолет+ЖЗ) - то резкость задается фокусировкой более яркого компонента, а более тусклый (порядка на 3) попросту вообще не портит резкости даже в расфокусе.
Да и желто-фиолетовая пятнистость в пределах лимба по воспринимаемой цветности гораздо слабее, чем любой из этих цветов в чистом виде. Так, цветовой оттенок серого.
Зеленый или желто-зеленый фильтр действительно контрастируют светотень по максимуму, но... как-то сушат картинку, что ли... А на освещенной стороне метамер явно живее откликается на разницу оттенков морей и гор. Правда, этот эффект лучше наблюдать в зеркальный телескоп.
Что значат все наши своды перед сводом неба? Сколько надобно ума и трудов для произведения столь неважного действия! (Н.Карамзин)

ёжик
Сообщения: 1188
Зарегистрирован: 30 май 2021, 12:14

Re: Метамерия

Сообщение ёжик » 26 дек 2022, 17:05

Надо патентовать я считаю ! Новый суперфильтр !

abelt2003
Сообщения: 1130
Зарегистрирован: 25 фев 2022, 09:17

Re: Метамерия

Сообщение abelt2003 » 27 дек 2022, 05:23

ёжик писал(а):
26 дек 2022, 17:05
Надо патентовать я считаю ! Новый суперфильтр !
1f44d.png
1f44d.png (2.99 КБ) 756 просмотров

Ответить