Dark Skies Rule или как лучше увидеть слабую туманность

[SergeyG]

“Dark skies rule!” – статья под таким названием в журнале Sky&Telescope (№8, 2003) первоначально не привлекла мое внимание. Но обсуждение вопроса о яркости фона неба в телескопах заставило меня внимательно прочитать эту статью и изучить дополнительные материалы. Тем, кому интересно узнать при каких условиях глаз видит слабые протяженные обьекты и как оптимизировать эти условия я предлагаю почитать дальше и провести ряд экспериментов когда небо будет снова будет ясным.

Визуальные наблюдения зависят не только от способности улавливать свет от слабых источников, но и от возможности различать контраст. Проводились исследования способности глаза видеть разницу в контрасте и было замечено, что малоконтрастный обьект обнаруживается легче если он имеет большие угловые размеры. На рисунке (взятом с http://clarkvision.com/visastro/omva1/index.html) приведена завимость “контрастного порога” от углового размера обьекта для разных значений яркости фона неба. В деталях эта диаграмма обсуждается в первоисточнике. Принципиальный вывод состоит в том, что для обьекта существует “optimum magnified visual angle", при котором обьект, попросту говоря, лучше виден. “Оптимальное увеличение” зависит от нескольких факторов: яркости фона неба, поверхностной яркости обьекта и апертуры телескопа. Сама программа для расчета видимости туманностей и галактик лежит на http://zebu.uoregon.edu/~mbartels/dnld/odm.zip. Как узнать какова яркость ночного неба? Если Вы хотите подробностей, то почитайте статью www.astropix.com/HTML/L_STORY/SKYBRITE.HTM В качестве ориентира для пригорода крупного города приводится 18m/arcsec^2. Я проверил видимость ряда обьектов с различной поверхностной яркостью при разных увеличениях и нашел что ODM предсказывает увеличения довольно точно. А каковы будут Ваши результаты?

[SergeyG]

Концепция “ОDM” выстроена на реальных экспериментальных данных и обладает хорошей предсказательной силой. Поэтому я с уважением отношусь к величинам 0.01 (что составляет порядка 2-2.5% разницы яркостей).
С практической точки зрения интерес, конечно, представляют способы понижения пороговой разницы контраста обьекта и фона. Оказывается, что выезд в “темное место” увеличивает этот порог (!), впрочем это более чем с лихвой компенсируется снижением собственной яркости фона неба, так что “Dark Skies Do Rule”. А вот с увеличением апертуры пороговая разница контраста обьект-фон уменьшается (ассимптотически стремится к 0). Впрочем, как видно из примерного графика (расчет приведен для обьекта яркостью 5m размером 5’x5’, фон неба 18m/arcsec^2), при сравнении с глазом основной выигрыш приходится на первые 5-10 дюймов апертуры.