Прикидочный расчёт яркости планетарной туманности на сетчатке

[sp]

Ваш расчёт я проиллюстрировал конкретным примером, из которого видно, что яркость 0,4 кд/м2 – это глюки чёрного поля компьютерного монитора. При такой яркости цвет не воспринимается.

Ваша иллюстрация относится к мониторам, а у нас речь идёт о цвете планетарной туманности в телескоп.
Согласитесь, это достаточно далёкие вещи.
Вы смотрели на эти объекты " в живую"? Цвет видели / нет?  Про вкус устриц знаем?

Параметры съёмки NGC 6572

Смотрел я эти параметры перед тем как писать. Это для Вас. Подумайте на досуге, если у нас мозг определённым образом смешивает сигнал от красных, зелёных и синих палочек (RGB), то как можно  считать "правильным" цвет объекта на фото, которое получено в системе Hb O3 Y Ha + каналы смешаны неизвестно в какой пропорции? А какой тогда смысл приводить это фото в качестве демонстрации истинного цвета объекта?

[IGORЬ]

Ваша иллюстрация относится к мониторам, а у нас речь идёт о цвете планетарной туманности в телескоп.
Согласитесь, это достаточно далёкие вещи.

      Нет, не соглашусь. Яркость – это физическая величина, которая при одних и тех же численных значениях и спектральных распределениях одинаково характеризует способность разных источников света воздействовать на сетчатку глаза.  К тому же, все фотографии и зарисовки астрономических объектов мы показываем друг другу на экране монитора.

Вы смотрели на эти объекты " в живую"? Цвет видели / нет?  По вкус устриц знаем?

       Иногда мне казалось, что я вижу цвет даже в апертуру 66мм , а цвет в апертуру 100-120мм вообще не вызывал никаких сомнений.

Смотрел я эти параметры перед тем как писать. Это для Вас. Подумайте на досуге, если у нас мозг определённым образом смешивает сигнал от красных, зелёных и синих палочек (RGB), то как можно поставить знак равенства и считать "правильным" цвет объекта на фото, которое получено в системе Hb O3 Y Ha + каналы смешаны неизвестно в какой пропорции? А какой тогда смысл приводить это фото в качестве демонстрации истинного цвета объекта?

1.   «Hb O3 Y Ha» – это не «система», а спектральные линии излучения водорода и дважды ионизированного кислорода в видимом диапазоне. Поэтому ничто не может нам помешать видеть цвет источника этих лучей на фото или визуально, если яркость достаточна.
 
2.    Касательно смешивания каналов. Их можно смешивать как угодно. Главное, чтобы костюмчик сидел - на фотке всё должно быть красиво и сбалансировано. Фото NGC 6572 привёл как образец хорошего художественного вкуса.
 
3.   Касательного истинного цвета. У физических объектов нет цвета. Цвет — это зрительное ощущение, которое возникает в нашем сознании при воздействии лучей видимого диапазона на глаза. Одни и те же световые воздействия могут вызвать разные ощущения у разных людей. Поэтому разговоры об истинном цвете бессмысленны.

[IGORЬ]

to IGORЬ: обратите внимание! Есть дневное зрение (работают колбочки), когда яркость объекта должна быть выше 10 нит, ночное (когда работают только палочки) при яркостях объекта ниже 0.01 нит и сумеречное (работают и колбочки и палочки) в промежутке.
То есть цвета будут видны уже при яркости выше 0.01 нит.

     «После шумной встречи на террасе все, кроме Сергея Сергеича, пошли в комнату Татьяны. Сквозь опущенные шторы сюда не проникали солнечные лучи, было сумеречно, так что все розы в большом букете казались одного цвета.» Чехов А. У знакомых, рассказ, стр.10.
 
     Касательно понятия сумерек: «Сумерки — это диапазон освещения, который простирается от освещения, создаваемого излучением неба при солнце, опустившемся больше, чем на несколько градусов за горизонт, до освещения, которое дает поднявшаяся высоко в ясное небо луна в половинной фазе.» Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике, изд. Мир, стр. 24.
 
     При луне в условиях сумеречного зрения дипы никто не наблюдает. Дипы наблюдают глубокой безлунной ночью скотопическими глазами, когда работают только палочки, а колбочки отдыхают. В таких условиях зрительные ощущения ахроматичны.

[sp]

Яркость – это физическая величина, которая при одних и тех же численных значениях и спектральных распределениях одинаково характеризует способность разных источников света воздействовать на сетчатку глаза.

И где у нас тут одинаковое спектральное распределение между планетаркой и монитором?
А условия рассматривания тоже одинаковые? А яркость фона, на котором это рассматривается, не влияет? Ит.д.

Главное, чтобы костюмчик сидел - на фотке всё должно быть красиво и сбалансировано. Фото NGC 6572 привёл как образец хорошего художественного вкуса.

Опять. Мы здесь не астрофото занимаемся. А посему, в качестве чего-то близкого к эталону, надо приводить не снимок в узких экзотических областях, из которых На например почти не воспринимается глазом, а скажем брать "небалансированный" снимок с зеркалки Canon, у которого чувствительность и относительное кол-во цветных элементов более-менее похоже на наш глаз.

При луне в условиях сумеречного зрения дипы никто не наблюдает. Дипы наблюдают глубокой безлунной ночью скотопическими глазами, когда работают только палочки, а колбочки отдыхают.

Не поняли вы сути. Яркость объекта может настолько велика (а комп. яркие планетарки именно таковы), что начинает работать и  фотопическое зрение, но "не в полную силу". Вот и получается "сумеречное зрение",  при котором работают и колбочки и палочки.
 Вам не приходилось "загонять" изображение компактной планетарки точно в центральную ямку? Попробуйте. Она кстати, при этом "ужимается" в размерах, цвет заметен наиболее хорошо и даже кажется, что она имеет объём. При уходе изображения на периферию, цвет бледнеет, из синеватого становится бледно-зелёным, объект увеличивается в диаметре и становится "плоским". Таковы мои впечатления. Так вот, в центральной ямке палочек нет. А как же мы видим туманность тогда?

Иногда мне казалось, что я вижу цвет даже в апертуру 66мм , а цвет в апертуру 100-120мм вообще не вызывал никаких сомнений.

Чудесно. О чём спор? Неправильный расчёт? Ошибки были, но они исправлены. А если подходить строже, так расхождения со справочником будет больше. Леонид уже указал причину - надо брать данные для сумеречного зрения, а не для скотопического
Всё.

[serega2007]

    Очень осторожно намекну , что видим мы , например М 42  , как лужу маслом размалеваную в солнечный день , а на талдычат , все серое . Ладно бы , серебряное .
    И вот , что интересно - многие туманности смотрим прямым зрением . Света хватает . Но по центру поля мы имеем ТОЛЬКО цветовые рецепторы , а значит и можем видеть в цвете .
    Дорвемся до неба - специально займусь только цветом . Уйду от Астрофото подальше , дабы никто и ничто не мешало . И не вря и непредвзято однозначно решить хотя-бы для себя сей вопрос .

[IGORЬ]

И где у нас тут одинаковое спектральное распределение между планетаркой и монитором?  А условия рассматривания тоже одинаковые? А яркость фона, на котором это рассматривается, не влияет? Ит.д.

     Для иллюстрации прикидочных расчётов примера с чёрным полем монитора более чем достаточно. Однако раз нашла коса на камень, то не вижу особых проблем более точно смоделировать вид NGC 6572 на компьютере. Спектр NGC 6572 хорошо изучен с прошлого века, см. рис.1. Спектр компьютерного монитора со светодиодной подсветкой тоже известен, см. рис.2. Конечно, эти спектры несколько различаются. Но, под аш-альфу, аш-бету и ОIII нужные светодиоды найти можно, см. рис.3. Угловые размеры планетарки в окуляре и на экране компа легко подобрать, а посторонние источники света нетрудно убрать.

[IGORЬ]

… А посему, в качестве чего-то близкого к эталону, надо приводить не снимок в узких экзотических областях, из которых На например почти не воспринимается глазом, а скажем брать "небалансированный" снимок с зеркалки Canon, у которого чувствительность и относительное кол-во цветных элементов более-менее похоже на наш глаз.

     Пожалуйста, вот "небалансированный" 30 секундный снимок М42, М43 зеркалкой Canon в штатной комплектации с объективом 70-200 и телеэкстендером, см. фото. Абсолютно ничего похожего по цвету на то, что видит глаз в окуляр телескопа, см. зарисовку. В то же время при достаточной яркости аш-альфу отлично видно – известная серия Бальмера. Поэтому сомнительно, что при визуале дипов реализуется сумеречное зрение.

[Михаил MAK]

вижу тут идет дискуссия по вопросу, который интересен - дублирую вопрос тут

подскажите плиз кто знает,
во сколько раз должна возрасти яркость, чтобы средний человек мог точно увидеть цвета дипов?
===========
ну или этот же вопрос по другому
= во сколько раз яркость получаемая с помощью телескопа - ниже чем тот уровень при котором средний человек может различать цвета?
нужна простая цифра

вопрос №2
чувствительность глаза к яркости в условиях низкой освещенности - линейная или экспоненциальная?

[sp]

Спектр компьютерного монитора со светодиодной подсветкой тоже известен,

Ну известен. Что дальше? Будем сравнивать его спектром ночного неба или какие наши действия ?

угловые размеры планетарки в окуляре и на экране компа легко подобрать, а посторонние источники света нетрудно убрать.

Ну подобрали, убрали, и чем это  закончилось?

Пожалуйста, вот "небалансированный" 30 секундный снимок М42, М43 зеркалкой Canon в штатной комплектации с объективом 70-200 и телеэкстендером, см. фото. Абсолютно ничего похожего по цвету на то, что видит глаз в окуляр телескопа, см. зарисовку. В то же время при достаточной яркости аш-альфу отлично видно – известная серия Бальмера. Поэтому сомнительно, что при визуале дипов реализуется сумеречное зрение.

А кто его просил? Речь шла о  фото NGC 6572, NASA-вский вариант которого вы привели как эталон цвета. Да и название темы тоже можно вспомнить.

Поэтому сомнительно, что при визуале дипов реализуется сумеречное зрение.

Я вам ДОКАЗАЛ, что оно реализуется. Если бы это было не так, то планетарка исчезала бы при попадании в центральную ямку, как это бывает со слабыми компактными галактиками, которые видны только боковым.

Абсолютно ничего похожего по цвету на то, что видит глаз в окуляр телескопа, см. зарисовку.

Ну почему, я вижу примерно так. Красноватый оттенок виден всё-равно. Что касается М42, вы взяли мелковатый масштаб и рефрактор, который не может не хроматить. А какую выдержку возьмём за эталон? Почему именно 30 сек? Динамический диапазон глаза больше чем у КМОП, центр на снимке "выгорел", а посему какой цвет мы там хотели увидеть? Для правильного сравнения здесь надо бы центр "глушить",а периферию "вытягивать".
Кстати, приведенная  зарисовка весьма субъективна, а есть и такие, которые напоминают данный снимок.
 А уж вывод вообще высосан из пальца. 

[Михаил MAK]

Оставлю сдесь инфу
*пригодится интересующимся - тема то профильная
*заодно проверю корректность = если не верные выводы = поправят
=================
Итого согласно Эрнесту
http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=214#p943
, учебнику и википедии,
Для РАВНОЗРАЧКОВОГО выходного отверстия,
 предположив рост яркости наиболее заметных дипов:
*Популярные планетарные туманности (NGC 7009)
*Мелкие планетарные туманности (менее 20", как например NGC 6818, NGC 3132, )
*М42 и тд
их ЦВЕТОВОЕ восприятие человеком менялось бы так:
1х = Первые смутные намеки на цвет на уровне глюка...
5х = Становятся видны различия в тонах красного: красный, оранжевый, желтый, розовый... все прочие видны как неопределенная довольно светлая сине-зеленая масса
10х,,20х=Видимость тонов пока без изменений, красный и его тона хорошо различимы. Синий от зеленого отделяется с трудом.
50х=   Начинает различаться синий и зеленый, но их полутона все еще не различаются
100х=   Начинает прорабытываться тона синего и зеленого.
1000х=   Полное различение всех тонов, хотя и в несколько искаженном виде.
===========
специально для  sp=Автор темы:
в данном посте не задевается возможность увеличения яркости дипов
данный постъ только про
*пороги яркости соотнесенные с реальными обьектами
*цветовую чувствительность глаза
*ну может еще про то может человек видеть цвета туманностей или нет

[IGORЬ]

Ну подобрали, убрали, и чем это  закончилось?

     Закончилось тем, что при рассчитанной вами яркости 0,4кд/м2 цвет не воспринимается.  Вообще-то упражнения со светодиодами предназначались для особо одарённых визуальщиков, способных видеть в цвете тонкие различия в спектрах начиная с 0,01кд/м2.

А кто его просил?

     А кто просил делать заявления: «скажем брать "небалансированный" снимок с зеркалки Canon, у которого чувствительность и относительное кол-во цветных элементов более-менее похоже на наш глаз.» ?

Речь шла о  фото NGC 6572, NASA-вский вариант которого вы привели как эталон цвета.

    Эталонов цвета в природе не существует. Цвет не является физической величиной.

А посему, в качестве чего-то близкого к эталону, надо приводить не снимок в узких экзотических областях, из которых На например почти не воспринимается глазом …

Ну почему, я вижу примерно так. Красноватый оттенок виден всё-равно.

     Замечательно, на снимках «На например почти не воспринимается глазом» , а в телескоп «красноватый оттенок виден всё-равно.»!

Что касается М42, вы взяли мелковатый масштаб и рефрактор, который не может не хроматить. А какую выдержку возьмём за эталон? Почему именно 30 сек? Динамический диапазон глаза больше чем у КМОП, центр на снимке "выгорел", а посему какой цвет мы там хотели увидеть? Для правильного сравнения здесь надо бы центр "глушить",а периферию "вытягивать".

    Это будет неправильно, т.к. «глушение» и «вытягивание» есть компрессия динамического диапазона. Спекуляции про мелковатый масштаб, хроматизмЪ рефракторов и «выгоревший» центр в данном случае не катят. Смысл этого "небалансированного" снимка в том, чтобы выявить порог появления цвета. Видимые контуры изображения в цвете появились при 30 секундной экспозиции. Никакого иного сакрального смысла в 30сек нет, просто при меньших экспозициях изображение было весьма неубедительным.
     Далее определил значения цветовых координат «чёрного» фона неба - R=30/G=20/B=15 и фрагмента М42, где цвет виден слабо, но надёжно без глюков - R=60/G=25/B=30. Сделал образцы, см. картинки. Их яркость определил фотоэкспонометром по известному калиброванному образцу. На моём мониторе 200кд/м2 по уровню белого. В результате яркость «чёрного» фона неба составила примерно 2кд/м2, а цветного фрагмента М42 - 6кд/м2. Отсюда мораль: восприятие цветов с меньшей яркостью от лукавого.
     Собственно в этом нет ничего необычного, мои измерения подтвердили то, что и так было хорошо известно из справочников. 

[sp]

Закончилось тем, что при рассчитанной вами яркости 0,4кд/м2 цвет не воспринимается.  Вообще-то упражнения со светодиодами предназначались для особо одарённых визуальщиков, способных видеть в цвете тонкие различия в спектрах начиная с 0,01кд/м2.

Опять за рыбу гроши. Не надоело толочь воду в ступе? Если, по-вашему, цвет не воспринимает при расчётной яркости, то или
а) расчёт неправильный (давайте в студию претензии по сути расчёта)
б) у ЛА при наблюдении этой туманности в скоп - явные глюки, цвет ложный. Что выбираем?
А может  между вашим монитором и фоном неба в скоп нельзя ставить знак равенства? А такой вариант не рассматривали?
Прежде, чем переносить наблюдения с монитора в реальную жизнь, вы должны доказать, что это - правомочно и только потом танцевать от этой печки.
Одарённые визуальщики предпочитают упражняться у телескопа, со светодиодами упражняется обычно кто-то другой.

А кто просил делать заявления: «скажем брать "небалансированный" снимок с зеркалки Canon

Делаем вид, что не понимаем. Покажите, где я просил снимок М42? Мы обсуждали NGC 6572, к чему вы приплели здесь М42, не понятно. Или это тоже планетарная туманность, в которой все отчётливо видят цвет?

Эталонов цвета в природе не существует. Цвет не является физической величиной.

Хорошо, не спорю. Зачем тогда снимок NASA?

красноватый оттенок виден всё-равно

Это я о снимке, если не поняли. Теперь о визуале. Чувствительность у большинства к На почти нулевая, поэтому красноватый оттенок в некоторых частях М42 видят далеко не все. Но есть такие, которые видят. Никакого противоречия здесь нет.
Далее по М42 комментировать нет желания,  см. выше (там где есть а) и б)).
И ещё раз насчёт мониторов.
Наблюдения в монитор и в телескоп - это разные вещи, поэтому всякие измерения с монитора в нашем вопросе можно смело отправить в сад.

[Михаил MAK]

to IGORЬ: обратите внимание! Есть дневное зрение (работают колбочки), когда яркость объекта должна быть выше 10 нит, ночное (когда работают только палочки) при яркостях объекта ниже 0.01 нит и сумеречное (работают и колбочки и палочки) в промежутке.
То есть цвета будут видны уже при яркости выше 0.01 нит.

Вот и получается "сумеречное зрение",  при котором работают и колбочки и палочки.
 Вам не приходилось "загонять" изображение компактной планетарки точно в центральную ямку? Попробуйте. Она кстати, при этом "ужимается" в размерах, цвет заметен наиболее хорошо и даже кажется, что она имеет объём. При уходе изображения на периферию, цвет бледнеет, из синеватого становится бледно-зелёным, объект увеличивается в диаметре и становится "плоским". Таковы мои впечатления. Так вот, в центральной ямке палочек нет. А как же мы видим туманность тогда?

Эрнест этот вопрос оч хорошо расписал и провел эксперементальные тесты
http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=214#p943
почитайте оч хорошая инфа.

Резюмируя
1)При яркости объекта выше 10 нит - работает дневное полноцветное зрение
2)В промежутке 0,01 нит  до 10нит - работает совокупное колбочко палочковое зрение. Цвета ещё воспринимаются но хуже,
 и тем хуже чем ближе порог 0,01нит. В промежутке от 0,01нит до 0,1нит цветов почти нет - только немного красный улавливается.
3)При яркости объекта ниже 0,01 нит - колбочки выключаются совсем.  работают только палочки.  центральное зрение пропадает, про цвет речи вообще не идет.

[IGORЬ]

Делаем вид, что не понимаем. Покажите, где я просил снимок М42? Мы обсуждали NGC 6572, к чему вы приплели здесь М42, не понятно.

    Напомню историю вопроса. Данная тема отпочковалась от топика Визуальные цвета М42 и прочих дипов, где обсуждали порог восприятия цвета. Так что М42 здесь весьма кстати.

   

Наблюдения в монитор и в телескоп - это разные вещи, поэтому всякие измерения с монитора в нашем вопросе можно смело отправить в сад.

     А как быть с опытами Эрнеста, который «Изготовил табличку цветных образцов (светлые цветные кружки на черном фоне). Затем закрылся в темной комнате, взял с собой Sky Quolity Meter и небольшой фонарик с белым светодиодом.»? Их тоже «можно смело отправить в сад»?

    Думаю, что опыты по нижнему порогу цветовосприятия на экране компьютера более продвинуты, чем на цветной бумаге.
 

В промежутке от 0,01нит до 0,1нит цветов почти нет - только немного красный улавливается.

     Я бы уточнил, что до 2кд/м2 (ниты устарели) цветов почти нет. Пример «чёрного» фона неба см. выше. Любой может повторить эти измерения и прослезиться: цвет при 0,4кд/м2 увидеть невозможно.