Контраст Луны в разные апертуры и фильтры

[shandrik]

Единственное преимущество "дудок" для новичка - это большое поле зрения, облегчающее поиск объектов.

Давеча я вот о чем задумался: логарифмическая машинка в нашм мозгу уменьшает контраст с увеличением яркости объекта. Т.е. если два участка поверхности имеют разницу яркости dL, то в случае меньшей освещенности восприниматься эта разница будет значительнее - производная с уменьшением аргумента будет расти (1/x). Т.е. при одинаковом увеличении в маленькую дудку Луна будет более контрастней, нежели в крупный телескоп. В 100х25 бинокуляр я был просто сражен видом Луны в полнолуние.
Задумался о покупке лунного фильтра. Они, надеюсь, не 100$ стоят?

[echech]

Давеча я вот о чем задумался: логарифмическая машинка в нашм мозгу уменьшает контраст с увеличением яркости объекта

По определению контраст есть отношение разности к сумме k = (I₁ - I₂)/(I₁ + I₂), где I - обобщенная яркость/освещенность

Т.е. если два участка поверхности имеют разницу яркости dL, то в случае меньшей освещенности восприниматься эта разница будет значительнее

Вероятно, для Луны имеет смысл говорить о разнице в коэффициенте отражения разных участков при различной освещенности. То есть при увеличении яркости осветителя будет сохраняться отношение яркостей деталей (соотв. с коэффициентом отражения), а абсолютное значение разницы яркости будет изменяться пропорционально яркости освететеля.

при одинаковом увеличении в маленькую дудку Луна будет более контрастней

Тут уже физиология. Дело в том, что адаптационные способности глаз приведут к тому, что субъективная яркость (тот самый логарифм) будет после небольшого времени наблюдения примерно одинаковой в оба телескопа. Реакция на разницу в яркости, при переходе от окуляра к окуляру, будет видна только первую минуту. Но если яркость картинки в малоапертурный инструмент будет ниже некоторого порога оптимальности (глаз лучше различает контрасты в определенных пределах яркости) то субъективный контраст будет ниже. Хорошая иллюстрация - туманности низкой пов. яркости. На фотографиях видно насколько велики в них контрасты яркостей, но глаз едва их различает из-за того, что яркость лежит сильно ниже порога оптимальной освещенности сетчатки.
О том, чтобы телескоп по поверхности Луны пробил верхний порог комфортной освещенности - речи быть не может.

[Mihail Sedyh]

О том, чтобы телескоп по поверхности Луны пробил верхний порог комфортной освещенности - речи быть не может.

А можно поподробнее? Не совсем уловил смысл фразы.

[SAY]

Не знаю, к какому результату склоняет теория контраста, но факт остается фактом (из моего опыта): даже в условиях поганой таганской атмосферы картинка по Луне в Ньютон 250/1250 существенно лучше, чем в рефрактор 70/910.

[echech]

картинка по Луне в Ньютон 250/1250 существенно лучше, чем в рефрактор 70/910

Конечно.
Shandrik имел ввиду случай одинакового и при этом небольшого увеличения, когда изображение большого телескопа как бы "слепит"...
И под это ослепление он попытался подсунуть некоторое теоретическое обоснование. На мой взгляд некорректное. "Слепит" потому что диск луны занимает слишком малую часть поля зрения и глаз адаптируясь к "среднему" какбы "пережигается" слепящим диском Луны. Кроме того, адаптация у сетчатки локальна - уменьшается чувствительность того небольшого пятачка, на который проецируется Луна. При небольшом перемещении точки визирования диск попадает на "свежие" незасвеченные участки сетчатки, что сразу переполняет динамический диапазон светочувствительных клеток... Так что проблема не в логарифмической чувствительности глаза, а в неверно выбранном увеличении. Луна должна занимать все поле зрения окуляра и лучше широкоугольного. Тогда проблем с адаптацией не бывает.

>О том, чтобы телескоп по поверхности Луны пробил верхний порог комфортной освещенности - речи быть не может.
А можно поподробнее? Не совсем уловил смысл фразы.

Ну это отзвуки дискуссий типа "опасно ли наблюдать Луну в телескоп". То есть сколь-бы ни велика была апертура телескопа при визуальном его использовании с любым увеличением яркость изображения Луны не превысит не то что болевой порог зетчатки, но и даже не выйдет за порог оптимальной для передачи контраста освещенности. Это легко и посчитать (взяв за отправную точку санитарные нормы освещенности).

[shandrik]

картинка по Луне в Ньютон 250/1250 существенно лучше, чем в рефрактор 70/910

Конечно.
Shandrik имел ввиду случай одинакового и при этом небольшого увеличения, когда изображение большого телескопа как бы "слепит"...
И под это ослепление он попытался подсунуть некоторое теоретическое обоснование. На мой взгляд некорректное.

Какие-то Вы неприятные глаголы  используете, Тришка. 
Луна - крайне редко наблюдаемый мною объект. В Добсон наблюдаю только на выезде, а при Луне не выезжаю.
Лоджия у меня выходит на юго-восток, т.ч. Луна там видна только от полной и далее убывающая, наблюдать которую надо после полуночи, а загруженность на работе не позволяет мне поздних наблюдений. Т.ч. тут имело место исключительно недавние теоретические размышления по дороге с работы домой, глядючи на Луну.
Итак, что мы имеем: k = (I1 - I2)/(I1 + I2),
На мой взгляд числитель следует "привести" к... как бы это сказать, дабы не вызвать новых неприятных глаголов... физиологическому восприятию  Насчет знаменателя не уверен, надо подумать.
I - есть свойство излучения и, стало быть, логарифмирование ещё не учтено.  Чем слабее Луна, тем больше будет числитель. Т.е. контраст вырастет.

[echech]

Чем слабее Луна, тем больше будет числитель. Т.е. контраст вырастет

Нет. Домножьте I1 и I2 на одно и то же число (пропорционально измените яркость деталей Луны) - значение контраста не изменится.

[Mihail Sedyh]

>О том, чтобы телескоп по поверхности Луны пробил верхний порог комфортной освещенности - речи быть не может.
А можно поподробнее? Не совсем уловил смысл фразы.

Ну это отзвуки дискуссий типа "опасно ли наблюдать Луну в телескоп". То есть сколь-бы ни велика была апертура телескопа при визуальном его использовании с любым увеличением яркость изображения Луны не превысит не то что болевой порог зетчатки, но и даже не выйдет за порог оптимальной для передачи контраста освещенности. Это легко и посчитать (взяв за отправную точку санитарные нормы освещенности).

Ну не знаю... Мож по цифрам и не пробивает, но в мой доб по крайней мере до 150х Луну наблюдать лично мне без фильтра некомфортно. (хотя не буду разумеется утверждать, что опасно).
К слову, болевой порог не зависит от адаптации? Лунные фильтры - ненужная приблуда?

[astroserg]

Мне по луне понравился Baader moon sky glow,повышает контраст да и глаз так не режет.

[shandrik]

Чем слабее Луна, тем больше будет числитель. Т.е. контраст вырастет

Нет. Домножьте I1 и I2 на одно и то же число (пропорционально измените яркость деталей Луны) - значение контраста не изменится.

Для ПЗС согласен, для глаза мне не кажется это очевидным.

[shandrik]

Итак, что мы имеем: k = (I1 - I2)/(I1 + I2),
На мой взгляд числитель следует "привести" к... как бы это сказать, дабы не вызвать новых неприятных глаголов... физиологическому восприятию  Насчет знаменателя не уверен, надо подумать.

Я подумал. Логарифмировать надо, конечно же, не числитель, а отдельно I1 и I2. Тогда, в случае увеличения I в х раз, в числителе х сократится и сам числитель останется прежним, а знаменатель превратится в ln(x²*I1*I2), т.е. увеличится на 2ln(x)
В результате, в случае x<1 (меньшая апертура) контраст вырастит, в случае x>1 - упадет.

Испрвил ошибку 

[echech]

В результате, в случае x<1 (меньшая апертура) контраст вырастит, в случае x>1 - упадет

Ну а поскольку это противоречит наблюдательской практике (субъективный контраст как правило растет с увеличением освещенности объекта), то можно забыть об этом выводе или еще раз поискать ошибки. 

[shandrik]

В результате, в случае x<1 (меньшая апертура) контраст вырастит, в случае x>1 - упадет

Ну а поскольку это противоречит наблюдательской практике (субъективный контраст как правило растет с увеличением освещенности объекта), то можно забыть об этом выводе или еще раз поискать ошибки. 

Тришка, я говорю только о Луне, а не о Дип-Скаях, где яркость на нижнем пороге чувствительности.

[echech]

я говорю только о Луне, а не о Дип-Скаях, где яркость на нижнем пороге чувствительности

Вы полагаете есть разница? Дипы - это недостаточная освещенность - отсюда меньший субъективный контраст, но и поверхность Луны в телескоп с меньшей апертурой также имеет "более недостаточную" освещенность, чем в телескоп с большей апертурой и следовательно - меньший субъективный контраст. Но к логарифмической природе чувствительности сетчатки это, мне кажется, не имеет отношения - просто речь идет об удаленности от широкого и плавного оптимума освещенности.

[shandrik]

я говорю только о Луне, а не о Дип-Скаях, где яркость на нижнем пороге чувствительности

Вы полагаете есть разница? Дипы - это недостаточная освещенность - отсюда меньший субъективный контраст, но и поверхность Луны в телескоп с меньшей апертурой также имеет "более недостаточную" освещенность, чем в телескоп с большей апертурой и следовательно - меньший субъективный контраст. Но к логарифмической природе чувствительности сетчатки это, мне кажется, не имеет отношения - просто речь идет об удаленности от широкого и плавного оптимума освещенности.

Ладно, оставим "дудки" - как меняется контраст, скажем в 10" Добсон с применением Лунного Фильтра? Если контраст не растет, то зачем они? Сам ни разу не смотрел на Луну с фильтром (OIII не в счет ).

[echech]

Ладно, оставим "дудки" - как меняется контраст, скажем в 10" Добсон с применением Лунного Фильтра? Если контраст не растет, то зачем они?

Дело в том, что контраст между наблюдением Луны в окуляр и видом пусть и освещенного, но ночного пейзажа настолько велик, что при коротком взгляде в окуляр Луна реально "бьет" по глазам, а потом вокруг долго еще ничего не видно. Лунный фильтр снижает этот перепад яркости и делает короткие наблюдения Луны (а такие наблюдения наиболее характерны для большинства любителей) более комфортными, особенно если потом предстоит наблюдать еще и планеты, скопления...
Однако, если применять увеличения по-больше и окуляры по-широкоугольнее, то при длительных и специализированных лунных наблюдениях более комфортными и продуктивными оказываются нефильтрованные изображения. Для снижения перепадов в яркости (особенно при зарисовках, когда часто приходится отрываться от окуляра) полезно достаточно ярко осветить место наблюдения и блокнот.

[shandrik]

Лунный фильтр снижает этот перепад яркости и делает короткие наблюдения Луны (а такие наблюдения наиболее характерны для большинства любителей) более комфортными, особенно если потом предстоит наблюдать еще и планеты, скопления...

Т.е. контраст не увеличивается?

Однако, если применять увеличения по-больше и окуляры по-широкоугольнее, то при длительных и специализированных лунных наблюдениях более комфортными и продуктивными оказываются нефильтрованные изображения.

Это и понятно: уменьшается яркость - съезжает в область бОльших производных логарифма. (Если мое предположение, верно)

[echech]

Это и понятно: уменьшается яркость - съезжает в область бОльших производных логарифма

Не совсем - увеличиваем область засветки на сетчатке, что снижает эффект "слепого пятна" и дает лучшую адаптацию (больший процент площади сетчатки занимает интересующее изображение, меньше - неинформативная тьма). Ну и просто увеличение ближе к оптимальному по разрешению.

[shandrik]

Это и понятно: уменьшается яркость - съезжает в область бОльших производных логарифма

Не совсем - увеличиваем область засветки на сетчатке, что снижает эффект "слепого пятна" и дает лучшую адаптацию (больший процент площади сетчатки занимает интересующее изображение, меньше - неинформативная тьма). Ну и просто увеличение ближе к оптимальному по разрешению.

Вы хотите сказать, что, например, при "Луне в 30 градусов" (60х) эффект "слепого пятна" сказывается?