О темном небе и наблюдениях Deep Sky

[slava03]

чтоб глаз успел накопить фотоны.

Чего накопить?! 

См. ответ 159 данной темы.

[alomar]

Да чего читать, обсуждалось уже
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,28299.msg515659.html#msg515659
интересно, где научное основательное доказательство "мифических 6 секунд"?

[slava03]

Да чего читать, обсуждалось уже
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,28299.msg515659.html#msg515659
интересно, где научное основательное доказательство "мифических 6 секунд"?

Кем??
То, что там ни одного опытного наблюдателя, говорит о многом. Помнится, что даже была большая статья в скай энд телескоп и ее перевод в журнале "Звездочет" и ты когда то её у меня читал. Неужели забыл?

[slava03]

А тем, кому это действительно интересно, предлагаю следующее:

"Согласно данным американского астронома Роджера Кларка, содержащимся в
его книге “Визуальная астрономия объектов дальнего космоса”, ряд исследований указывает на то, что глаз человека может строить изображение почти так же, как это делает фотопленка, если изображение сохранять совершенно неподвижным. При ярком свете время накопления изображения на сетчатке глаза, т.е. время “экспозиции” составляет всего порядка 0.1 секунды. Но в темноте, как заявляет Кларк, глаз работает совершенно иначе. Изображение тусклого объекта может строиться на сетчатке глаза в течение 6 секунд, если удается удерживать его все это время неподвижным на одном участке сетчатки.
Такая работа глаза полностью противоположна его инстинктивному поведению, ибо при ярком свете фиксация взгляда на каком-либо объекте приводит к ухудшению его видимости. Вероятно, именно большим временем экспозиции можно объяснить тот факт, что опытный наблюдатель видит такие объекты дальнего космоса, которые не замечает начинающий наблюдатель. Ветеран подсознательно чувствует, когда надо зафиксировать взгляд. Этим же можно объяснить и важность комфортного расположения тела наблюдателя: усталость и мускульное напряжение усиливают движение глаз."
А.Мак-Роберт ● Секреты наблюдения объектов дальнего космоса

[ЦВА]

Действительно, есть такая информация, что в темноте глаз может накапливать изображение в течение шести секунд, если за это время изображение не будет перемещаться по сетчатке. В этом случае требуется определённый навык, поскольку инстинктивно глаз старается переключить внимание на другие объекты, находящиеся в поле зрения. Кто ей владеет, научите других. Не уверен, что такие найдутся. И как можно управлять самопроизвольными движениями зрачка?

По мне более понятно другое объяснение. Если бы можно было стабилизировать движение глаза, то через пару секунд мы бы перестали вообще что-нибудь видеть. Что бы мы могли видеть объект, его яркость для каждого конкретного рецептора должна постоянно меняться. Это как раз осуществляется за счет непроизвольных движений глаз. То есть получается, что глаз накапливает свет, но «не постоянным экспонированием, а локальным повышением чувствительности. И не столько физической, сколько аналитической. Когда одна и та же точка может быть просканирована тысячи раз и разными сенсорами для вычленения полезного сигнала. Если, по мнению мозга, в некой точке находится нечто важное и интересное он способен обрабатывать отдельные фотоны». Отсюда известное правило: рассматривать  детали слабого объекта в телескоп нужно не менее 15-ти секунд.

[ЦВА]

Есть ещё один интересный фактор для предельно слабых объектов. Это время его наблюдения, или всматривания в "пустую" область -там, где объект должен быть. Именно так я в пригороде заметил NGC 609. Впечатление как от медленного  проявления фотоснимка, хотя механизмы, конечно, другие.
Необходимое время на один объект-до 15 мин. Очень нагляден следующий пример. В  80-120 мм рефрактор (или бинокль на штативе) при увеличении около D/5 смотрим на М24. Сначала мы видим большой овальный "звёздный остров" и ничего более. Смотрим ещё - видим какие-то серые пятна по северной границе. Ещё минут пять - и комплекс тёмных туманностей вырисовывается во всей фотографической чёткости из серых они становятся угольно-чёрными, появляются дополнительные волокна и подробности - нам кажется странным, как мы раньше этого не замечали.
При этом желательно сидеть, расслабиться, смотреть на объект не напрягаясь,  немного перемещать зрачок влево-вправо, вверх-вниз.

Правильно подмечено, что "Впечатление как от медленного  проявления фотоснимка, хотя механизмы, конечно, другие".
Я почти убежден, что здесь работает знакомая нам всем темновая адаптация - способность глаза видеть боле слабые объекты за счет повышения чувствительности глаза к слабым объектам благодаря химическим процессам. Дело в том, что смотря долго в окуляр (15 и более минут) мы элементарно адаптируем глаз. Не трудно подсчитать, что видимый в окуляр фон ночного неба при увеличении 100x на 10 зв. величин темнее, чем если смотреть на это небо невооруженным глазом (если не ошибаюсь). А при 250x уже на 12 зв. величин темнее. Получается, что если небо, на котором вы наблюдаете объекты, кажем, 20,5m, то в окуляр телескопа оно будет 30,5m-32,5m. Это намного темнее самого темного неба на планете (горных Чили, Гавайи). Конечно, не темнее закрытого наглухо чулана  , где процесс адаптации проходил бы несколько быстрее. Не суть важно, все равно процесс темновой адаптации, когда мы смотрим в окуляр, происходит и достаточно быстро (амплитуда в 10-12 зв. величин!). Получается совмещение приятного с полезным - смотрим и адаптируем глаз, не предпринимая никаких специальных действий. Поэтому правило как можно дольше смотреть в окуляр на объекты дает свои и существенные результаты. Конечно, нужно избегать ярких звезд и планет. Как только перестали смотреть в окуляр, пошел обратный процесс. Потом снова адаптация и т.д.
Я об этом кстати уже высказывался еще год назад на форуме Astro-talks (кому интересно, могу выслать ссылку).

И здесь уже не так важно, как ты сидишь, расслабившись или напрягаясь.  Лучше, конечно, не дышать в восторге от увиденного

[ЦВА]

Не трудно подсчитать, что видимый в окуляр фон ночного неба при увеличении 100x на 10 зв. величин темнее, чем если смотреть на это небо невооруженным глазом (если не ошибаюсь).

Ошибаетесь.
Если при 100х мы наблюдаем в телескоп с апертурой 600 мм, то яркость фона в окуляр и невооруженным глазом будет примерно равными.
Собственно, поэтому это и называется равнозрачковым увеличением.

При выходных зрачках меньших 6-8 мм яркость фона пропорционально квадрату уменьшается, но при разумных увеличениях это уменьшение составит всего несколько зв. величин. Так что элемент адаптации тут едва-ли срабатывает, о чем я уже вам говорил. Скорее происходит адаптация к изображению и даже уже обсужденный элемент накапливания зрительных впечатлений.

Действительно, я как предчувствовал (слишком большие значения получились), что где-то ошибаюсь. Спасибо.

Давайте все же подсчитаем с учетом вашего замечания.
Известно, что фон неба в окуляр телескопа темнее. И чем выше увеличение, чем более темное небо. Причем бывает даже существенно темнее!
Я часто смотрю дипы при увеличениях 125x, 166x и даже двести (мелкие и очень слабые галактики).
Значит при 100x выходной зрачок в ньютон 203мм будет 2мм, при 166x - 1,2мм, при 200x - 1мм.  Вы пишите "яркость фона пропорционально квадрату уменьшается". Соответственно уменьшение яркости фона составит соответственно в 4, 17,5 и 49 раз!
Что составляет прибавку в зв. величинах на 1,5m, 3m и 4,2m! То есть небо в нашей желтой зоне 20,5m становится уже при 166x лучше, чем на Мауна- Кеа! А пр 200x почти 25m! Разве такой контраст (+3m и тем более +4m) не может вызвать процесс темновой адаптации глаз? Вполне!
Замечание существенное, но сути не меняет  – процесс адаптации может проходить во время наблюдений в окуляр. Чем выше увеличение, тем быстрее проходит темновая адаптация.

Припоминается случай, когда при долгом рассматривании сверх далекой группы галактик в Волосах Вероник (забыл название, но Феанор, кажется, лягушатником ее называет),  после длительного рассматривая окрестности одной из ярких галактик группы (NGC 4874) совершенно четко увидел несколько окружающих ее мелких галактик (менее 1’) не только с ядрами, но и с четкими ореолами вокруг ядер! Я сначала не поверил этому. Не уверен на 100%  до сих пор. Увеличение было не менее 200x. То есть, наблюдалось существенное увеличение  проницания при длительной адапатации – не менее 1m!

[slava03]

Замечание существенное, но сути не меняет  – процесс адаптации может проходить во время наблюдений в окуляр. Чем выше увеличение, тем быстрее проходит темновая адаптация.

Несогласен! Могу допустить, как адаптацию к данному увеличению, но никак полную для глаза. А то что получится, если я меняю увеличение с 340х на 60Х, то я засвечиваю глаз?

[ЦВА]

Замечание существенное, но сути не меняет  – процесс адаптации может проходить во время наблюдений в окуляр. Чем выше увеличение, тем быстрее проходит темновая адаптация.

Несогласен! Могу допустить, как адаптацию к данному увеличению, но никак полную для глаза. А то что получится, если я меняю увеличение с 340х на 60Х, то я засвечиваю глаз?

Да, именно так. Засвечиваете. Фон неба стал существенно светлее. И глаз на это начинает реагировать.

[slava03]

Действительно, есть такая информация, что в темноте глаз может накапливать изображение в течение шести секунд, если за это время изображение не будет перемещаться по сетчатке. В этом случае требуется определённый навык, поскольку инстинктивно глаз старается переключить внимание на другие объекты, находящиеся в поле зрения. Кто ей владеет, научите других. Не уверен, что такие найдутся. И как можно управлять самопроизвольными движениями зрачка?

Для этого нужно долгое время тренировать глаз смотреть строго в одну точку. Надолго не получается, но где-то 10 сек. не проблема. Во всяком случае мне так кажется, измерить просто нечем

[sp]

Разве такой контраст (+3m и тем более +4m) не может вызвать процесс темновой адаптации глаз? Вполне!
Замечание существенное, но сути не меняет  – процесс адаптации может проходить во время наблюдений в окуляр.

А что, если глаз уже на 100% адаптирован, куда ему адаптироваться дальше при вашем +4m?
Нужно помнить, что адаптация- сложный физиологический процесс, и математические правила на уровне 2-го класса здесь не работают. Кроме того, в окуляре всегда видны звёзды, а увеличения (применяемые для дипов) на их видимую яркость не действуют.

Чем выше увеличение, тем быстрее проходит темновая адаптация

Насколько быстрее? Кто проводил исследования?  Если не проводили, то откуда вывод?
Каковы по вашему физиологические основы процесса темновой адаптации глаза и как на скорость этих процессов влияет применяемое увеличение?

[slava03]

Насколько быстрее? Кто проводил исследования?  Если не проводили, то откуда вывод?
Каковы по вашему физиологические основы процесса темновой адаптации глаза и как на скорость этих процессов влияет применяемое увеличение?

вот и я о том же

[ЦВА]

Разве такой контраст (+3m и тем более +4m) не может вызвать процесс темновой адаптации глаз? Вполне!
Замечание существенное, но сути не меняет  – процесс адаптации может проходить во время наблюдений в окуляр.

А что, если глаз уже на 100% адаптирован, куда ему адаптироваться дальше при вашем +4m?

Глаз не может быть адаптирован на 100%.

Нужно помнить, что адаптация- сложный физиологический процесс, и математические правила на уровне 2-го класса здесь не работают.

Чтобы понять суть происходящих процессов при адаптации глаза достаточно начальных знаний "Теории автоматического управления".
Процесс адаптации глаза, как к темноте, так и к свету, необходимо рассматривать (аналогично термопаре) в виде инерционного звена первого порядка или апериодического звена. Этот вывод делается из переходной характеристики глаза при воздействии на него света. Она достаточно всем известна  - экспонента.
Если интересно, то более подробно можно почитать об этом из нашей прошлогодней дискуссии с Ernest на форуме astro-talks (http://astro-talks.ru/forum/viewtopic.php?f=3&t=276).

Кроме того, в окуляре всегда видны звёзды, а увеличения (применяемые для дипов) на их видимую яркость не действуют.

При больших увеличениях звезды могут и не попасть в поле окуляра или достаточно слабы, чтобы влиять на процесс адаптации. Конечно, их нужно избегать (по возможности).
Как раз вплоть до достаточно больших увеличений (по моим оценкам до 200-250x), что выше рекомендуемых увеличений для дипов, с ростом увеличения телескопа продолжает увеличивается контраст звезд на фоне неба. И только при очень больших увеличениях (300x и более) размеры звезд начинают увеличиваются практически пропорционально увеличению телескопа, что делает бесполезным применение сверхбольших увеличений для увеличения проницания по звездам. При этих увеличениях зависимость контрастной яркости звезд аналогична зависимости контрастной яркости дипов (туманных протяженных объектов) относительно фона неба. Которая от увеличения, как известно, не зависит.

Чем выше увеличение, тем быстрее проходит темновая адаптация

Насколько быстрее? Кто проводил исследования?  Если не проводили, то откуда вывод?
Каковы по вашему физиологические основы процесса темновой адаптации глаза и как на скорость этих процессов влияет применяемое увеличение?

Насколько быстрее сказать не могу. Но то что быстрее, это однозначно. Источников, где можно прочитать о физической природе темновой адаптации глаз, множество.
Прилагаю одну из них и досаточно информативную  http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?PHPSESSID=m4nirofemsqc6jr0k6rvsfhlo3&topic=11224.msg133793#msg133793. Здесь много интересного найдете и не только про адаптацию.

[ЦВА]

...Да, именно так. Засвечиваете. Фон неба стал существенно светлее. И глаз на это начинает реагировать.

Вы так уверенно рассуждаете о сложных вещах и в тоже время путаетесь в базовых элементарных знаниях.

Просьба уточнить в каких «базовых элементарных знаниях» я запутался? Я могу ошибиться в расчетах, что  было, и я не отрицаю. Но в не понимании темы (по крайней мере, этой темы) я себя не изобличал и повода для таких выводов не давал. Просьба поменьше эмоций и тем более ярлыков. Призываю к корректности. Берите пример с вашего земляка – Алеkсея.

Вы слишком напираете на темновую адаптацию, забывая, что одновременно с ней растет чувствительность к яркости фона (уменьшается видимый контраст между пятном дипа и неба), растет шумовая составляющая собственно сетчатки и т.д. Мой вам совет - попробуйте себя в изложении фактического материала (результатов своих наблюдений) и меньше в развитии теории.

Я излагаю элементарные и понятные вещи, исходя из имеющихся сведений и практического опыта профессионалов (Кларка, Максутова, Мартынова), а также  материалов обсуждения из форумов. Почему-то и не только вы упираете на то, что я слишком теоретизирую. Да нет здесь никакой теории, а голая эмпирика. Классическая экспоненциальная кривая чувствительности глаза – это  теория? Построена она на основе опыта. Фотометрические кривые яркости объектов, на основании которых я построил графики видимости этих объектов, этот тоже теория? Кругом эмпирические данные. Но на их основе можно сделать построенные на здравом смысле выводы и ответить хотя бы на часть возникающих вопросов.

И собственный опыт тоже кое-какой имеется, на что я постоянно ссылаюсь. Я бы не делал такие «смелые» выводы (каковыми не считаю) не имея опыта.

Выделение тусклых дипскай объектов на фоне неба для глаза это статистическая задача (выделение регулярного сигнала на фоне шумов продуцируемых сетчаткой глаза) и теория тут не может не привлекать довольно сложный математический аппарат статистики и широкого экспериментального материала.

Не будем усложнять. Шумовые составляющие сетчатки, как и  об индивидуальные особенности глаз лишь накладывается на основные процессы. Я не отрицаю их влияние. И в каких-то случаях (пограничных - для шумов сетчатки) они будут значительны, но не везде.
Но прежде чем о них говорить, давайте рассмотрим и постараемся понять саму природу происходящих процессов, свойственных глазам каждого человека.

Нельзя не видеть очевидных вещей, что как только адаптированный к засвеченному небу (20,5-21m) глаз переходит с наблюдению объектов через окуляр (небо в окуляре в зависимости от увеличения может достигать 25m и более) сразу запускается механизм темновой адаптации. Попробуйте опровергнуть это утверждение.
15 минутный период наблюдения в окуляр – достаточный, чтобы заметить разницу в чувствительности глаз, учитывая что период практически полной (но не 100%) адаптации составляет по разным оценкам от 0,5 до 1 часа. Как только оторвались от окуляра – начался обратный процесс. Эти процессы происходят при наблюдениях постоянно. Глаз по сути тот же прибор, что и термопара. Только термопара реагирует на тепло, а глаз на освещенность. Или я не прав?

 

[BIG TRAIL]

привыкания" к изображению. "Привыкания", которое сродни процессу обучения, то есть процессу связанному уже с мозгом, а не физиологией глаза.

   Во!     Настройка путей Глаз-мозг.   Как у спортсмэна против среднего человека лучше координация и связи мышц ( т.е. соотв. нерв. окончаний и пр.)  с мозгом, спортсмэн способен вовлекать в процесс и контролировать больше мышц,  в отл. от неспортсмэна.   

[Feanor]

Когда я смотрю в окуляр на большом увеличении, меня довольно-таки  раздражает попадающий сбоку "невооруженный" свет от звездного неба (21m с квадратной секунды). Часто пытаюсь прикрыть глаз с боку ладннью или отворачиваю наглазник.  Особо неприятно, когда мешает локальное зарево от города.   Вообще к этим вещая я давно привык, воспринимается как неизбежная мелкая помеха.  А когда накрываюсь накидкой, окуляр норовит запотеть.  И не дышать тоже неприятно.  Думал дышать через трубку для снорклинга,  но больно уж заморочено и по-наркомански. Пока обхожусь без этого.  А чернику собираюсь выращивать со следующего года.   Не знаю насчет адаптации, но в те редкие моменты, когда мне не лень накрыться накидкой,  предельно слабые объекты и детали наблюдаются комфортнее.  Предел проницания при этом не сравнивал как следует - потому что пока хотелось больше смотреть всякие "вкусности", а не заниматься исследованиями.

[slava03]

Когда я смотрю в окуляр на большом увеличении, меня довольно-таки  раздражает попадающий сбоку "невооруженный" свет от звездного неба (21m с квадратной секунды). Часто пытаюсь прикрыть глаз с боку ладннью или отворачиваю наглазник.  Особо неприятно, когда мешает локальное зарево от города.   Вообще к этим вещая я давно привык, воспринимается как неизбежная мелкая помеха.  А когда накрываюсь накидкой, окуляр норовит запотеть.  И не дышать тоже неприятно.  Думал дышать через трубку для снорклинга,  но больно уж заморочено и по-наркомански. Пока обхожусь без этого.  А чернику собираюсь выращивать со следующего года.   Не знаю насчет адаптации, но в те редкие моменты, когда мне не лень накрыться накидкой,  предельно слабые объекты и детали наблюдаются комфортнее.  Предел проницания при этом не сравнивал как следует - потому что пока хотелось больше смотреть всякие "вкусности", а не заниматься исследованиями.

Я давно понял, что хоть это и хобби- но полезных навыков имею не меньше, чем на работе. Поэтому прекрасно осознаю, что можно получить "вкусности", не особо напрягаясь или не уезжая далеко или в дешевый окуляр- ряд можно продолжить...
...или же отнестись к делу серьёзно и тогда это будут уже "изюминки", о которых не только будет не стыдно рассказать друзьям или коллегам, но и самому приятно вспоминать через года и десятилетия.

[sp]

Глаз не может быть адаптирован на 100%.

Pourquoi?

Чтобы понять суть происходящих процессов при адаптации глаза достаточно начальных знаний "Теории автоматического управления".

Абсолютно недостаточно. Ваши аналогии "притянуты за уши".

Если интересно, то более подробно можно почитать об этом из нашей прошлогодней дискуссии с Ernest 

Во многом она повторяет нынешнюю, хотя повод был несколько иной. Вопреки расхожему мнению, истина никогда не рождается в споре, как видим, участники того холивара "остались при своих". Такой же бесплодной очевидно, будет и эта дискуссия.

При больших увеличениях звезды могут и не попасть в поле окуляра или достаточно слабы, чтобы влиять на процесс адаптации. Конечно, их нужно избегать (по возможности).

Могут, не могут... Это не те аргументы, на которых должна основываться любая гипотеза или  теория.

Как раз вплоть до достаточно больших увеличений (по моим оценкам до 200-250x), что выше рекомендуемых увеличений для дипов, с ростом увеличения телескопа продолжает увеличивается контраст звезд на фоне неба. И только при очень больших увеличениях (300x и более) размеры звезд начинают увеличиваются практически пропорционально увеличению телескопа,

А диаметр объектива и атмосфера - в процессе не участвуют?

Насколько быстрее сказать не могу. Но то что быстрее, это однозначно.

Не знаю как, но не так . На чём же зиждется ваша уверенность? Или это  идея-фикс?

Прилагаю одну из них и досаточно информативную  http://www.astroclub.kiev.ua/forum/index.php?PHPSESSID=m4nirofemsqc6jr0k6rvsfhlo3&topic=11224.msg133793#msg133793. Здесь много интересного найдете и не только про адаптацию.

Немного запоздалая рекомендация - этот материал я видел полтора года назад. Мало того, если вы  читали эту тему, то нетрудно видеть, что по отдельным вопросам с автором публикации спорил некто с идентичним ником.

[Feanor]

То  Slava 03.  Согласен с тем, что можно не напрягаться и не использовать дорогие окуляры, но насчет "далеко не уезжая", в этом случае большая часть вкусностей становится невкусностями, если сравнить то и другое. Например, не могу с удовольствием смотреть на круглое туманное пятно с еле заметным гало, если до этого на этом самом месте наблюдалась спираль плашмя с несколькими рукавами и ассоциациями звездообразования (в голову пришли М101, NGC6946).

[serega2007]

              Собрать бы всех Теоретиков и Практиков в сент- окт где-нибудь равноудаленно - Вязьма , Ярославль . Есть наиотличнейший вариант - Третья Карельская . И все на месте в широком круге  устаканить при строгом отсутствии засветки и наипрозрачнейшем небе .