О темном небе и наблюдениях Deep Sky

[ЦВА]

              Спасибо !
      Т.е. у Леонида правильнее т.к. по сути там два графика и есть .
      Остался только вопрос об ограничении времени в пол-часа , с чем ну очень не согласен . Настоящим образом начинаю смотреть только когда все уже разъедутся  по домам .

У sp тоже два графика, но только явно не выделены. Оба варианты ПРАВИЛЬНЫЕ. Более того, у sp они более сглаженные.
На самом деле адаптация может реально продолжаться сколь угодно долго (в разумном исчислении). И я считаю реально, что сетчатка разгоняется несколько часов. Если бы была возможность смотреть сутки, то и адаптация продолжалась сутки. Другое дело, что отличие уже перестали бы улавливать.

[serega2007]

             Скажу больше - в утренние сумерки иногда удавалось увидеть больше , чем ночью . Но тут уже много накладок с фонариками , чаепитеем и так далее .

[ЦВА]

             Скажу больше - в утренние сумерки иногда удавалось увидеть больше , чем ночью . Но тут уже много накладок с фонариками , чаепитеем и так далее .

Очень хороший пример, демонстрирующий огромный потенциал в темновой адаптации нами часто неиспользуемый.

[ЦВА]

             Скажу больше - в утренние сумерки иногда удавалось увидеть больше , чем ночью . Но тут уже много накладок с фонариками , чаепитеем и так далее .

Приведенный пример наводит на элементарную мысль.
Известно, что адаптированный к темноте глаз (как это не парадоксально!) обладает высокой инертностью, что подтверждается ТАУ - почему эти звенья и называются инерционными.
Уверен опытные наблюдатели сталкивался и не раз с ситуациями, как то случайно включенный свет в салоне авто или случайно включенный белый фонарик не успевают разрушить накопленную адаптацию. Это сравни, что вывезти человека из глубокого похмелья или гипноза - кругом одни аналогии искать не нужно! Сразу не получится.
Исходя из этого получается простая арифметика: чем больше человек просидел за окуляром (не важно с перерывами или нет), тем больше у него адаптация.
Еще точнее будет оценка, если она строится как разница времени за окуляром и времени без оного.
И еще точнее, если еще учитывать, а какие применяемые увеличения.
При условии, если в программе наблюдений не было крупных планет (Юпитер, Сатурн, Марс, Венера), т.к. они понижают адаптацию и довольно интенсивно.

[Sergeу]

На самом деле адаптация может реально продолжаться сколь угодно долго (в разумном исчислении). И я считаю реально, что сетчатка разгоняется несколько часов. Если бы была возможность смотреть сутки, то и адаптация продолжалась сутки. Другое дело, что отличие уже перестали бы улавливать.

Т.е., допустим, из помещения в темноту - нужен 1 час, и далее уже в темноте (полной, или не совсем; но при полной быстрее) - еще сопоставимо по порядку величины с 1ч, если даже не больше, т.е. много выходит... Наблюдать уже будет некогда!

Это в теории.

А на практике? А выходит так. Большие увеличения достаточно быстро дают желаемый эффект:

Ну а адаптация от фона темного неба на равнозрачке к фону на малых зрачках у меня длится секунды. Главное, чтобы не одновременно- и для этого закрывают второй глаз, накрываются и т.д.

За секунды!? А не за час-два! Несогласование теории (графики) и практики. Значит это не адаптация, а просто 1.эффект от большого увеличения, от бОльшего масштаба изображения, который легче улавливается сетчаткой. 2.А адаптация если и есть, то она мало заметна и продолжает идти параллельно, за несколько секунд лишь начавшись.

Накладывается 2 эффекта. Причем второй только начался и почти не проявил себя (это если допустить, что он есть), а первый сразу же (за несколько секунд) показал себя.

[ЦВА]

На самом деле адаптация может реально продолжаться сколь угодно долго (в разумном исчислении). И я считаю реально, что сетчатка разгоняется несколько часов. Если бы была возможность смотреть сутки, то и адаптация продолжалась сутки. Другое дело, что отличие уже перестали бы улавливать.

Т.е., допустим, из помещения в темноту - нужен 1 час, и далее уже в темноте (полной, или не совсем; но при полной быстрее) - еще сопоставимо по порядку величины с 1ч, если даже не больше, т.е. много выходит... Наблюдать уже будет некогда!

Это в теории.

А на практике? А выходит так. Большие увеличения достаточно быстро дают желаемый эффект:

Здесь теория с практикой никак не расходятся. При большом увеличении (см. выше) увеличивается величина скачка в "m", запускающая дополнительную адаптацию. Чем он выше, тем круче график, тем быстрее рост.
Получается так, что к одному результату один придет при средних увеличениях, но за большее время, а другой, быстрее за счет бОльших применяемых увеличениях. Кстати, увеличения могут и превышать разрешающие (1D). Намеренно, например, включив в программу пункт - разрешение слабых двойных звезд.  ;DА уж затем, адаптировав глаз приступить к сладкой части программы - обнаружению предельно слабых дипскай объектов. 

[Sergeу]

Вы имеете ввиду то, что график тогда будет таким?

Предыдущее увеличение - линия-5. Последующее (бОльшее) - черная линия.

[ЦВА]

Вы имеете ввиду то, что график тогда будет таким?

Предыдущее увеличение - линия-5. Последующее (бОльшее) - черная линия.

Нет, не так. Предложенные sp графики отражают зависимость чувствительности глаза с учетом предварительной адаптации на фоне неба, видимого невооруженным глазом. 
На практике, как мы уже знаем  , помимо фона неба, видимого невооруженным глазом, есть еще фон неба, видимый в окуляр. Поэтому график будет другой. Прилагаю.

Линия 6 (экспонента) пройдет несколько выше, чем 1 (если мы не применяем предадаптацию). И в точке "с" начнется дополнительная адаптация (тоже экспонента) от смотрения в окуляр.
Таких экспонент (то растущих, то убывающих) в процессе наблюдений будет множество.
Просьба помочь нарисовать, а то  у меня получилось коряво. Но, надеюсь, понятно.

 

[Sergeу]

Это я понимаю, что не совсем правильно нарисовал. Просто хотел грубо показать (без сдвига по оси х), как будет вести себя кривая в-общем.
Линия 1 - это при выходе из освещенного помещения?

Я представил линию 5 вашей линией 6, а черную линию мне надо было перенести в конец, но там рисовать негде 

В-общем всё ясно!

[sp]

Рассмотрим повнимательней перечисленные вами "процессы".

А с каких соображений слово процессы взято в кавычки? Вот ссылка на источник:
Физиологическая оптика/Хацевич
Эргономика зрительной деятельности человека / В.В.Волков, В.А.Луизов, Б.В.Овчинников, Н.М.Травникова
Этого достаточно?

Причем тут колбочковое зрение? Оно, как известно, при рассмотрении слабосветящихся объектов НЕ УЧАСТВУЕТ.

При том, что с этого процесса начинается темновая адаптация. Это её начало, понятно?

Процесс 2. Но ведь известно, что роль расширения зрачка в проницании слабосветящихся объектов ничтожна (сотые доли %). И какая у него скорость и кривая нам до лампочки.

Дайте ссылку на источник информации.  А зачем зрачок вообще расширяется, если его роль ничтожна, не задумывались? Как ваше утверждение соотносится с законом Рикко?  Вам до лампочки любые аргументы, если они не подвердают ваши измышления. Отсюда вывод: что либо разъяснять вам - пустая трата времени.

Процесс 3. Что это? Просьба пояснить. Если это элементарное увеличение телескопа, то какой это процесс? Это влияющий фактор. Или это описание работы механизма адаптации... Так и пишите.

По поводу пояснений - см. выше. Захотите разобраться - разберётесь.

Процесс 4 – если имеется в виду по точному выражению alomar «мифические 6 секунд», то повторюсь, что глаз не фотопленка и не ПЗС и не приспособлен к накапливанию света. И правильно, чтобы было небезопасно для зрения. Представляю, что будет, если вдруг глаз заклинит и он начнет накапливать

Про термин "инерция зрения" что-нибудь слыхали? Прямая цитата из Хацевича:
Инерция зрения есть его способность некоторое время сохранять результат светового воздействия на глаз и, таким образом, накапливать результаты таких воздействий за некоторое время . А про закон Блоха не хотите прочесть?
Если вы ещё не поняли, то повторюсь. В отличие от мифических знаний alomara и иже с ним - это не мои выкладки, а позиция ОФИЦИАЛЬНОЙ НАУКИ по данному вопросу. Что  вы можете этому противопоставить? Idee fixe?

Процесс 5. Как понимаю собственно основной процесс, за счет которого и происходит темновая адаптация.

Все процессы - основные.
Доказано (!) что чувствительность глаза может меняться при постоянной концентрации родопсина. Но если вы учили химию, то должны знать, что рост концентрации любого вещества не может происходить бесконечно, значит процесс адаптации -конечен. И это только одна из причин.

Зачем лезть в детали работы адаптации, если вы не можете не только описать эти процессы, но и просто понять как они работают?  "чувствительность мозговых центров зрения"!? ЧТо это?

Как зачем? Чтобы показать вашу некомпетентность  Откуда вы знаете, что я могу понять, а что нет? Судим по себе?
Кратко о зрительном восприятии можно прочитать в книге "Ощущение и восприятие"/Шифман 2003 г (5-е изд).
Масса вопросов ко мне отпадёт - естественно для для тех, кому не до лампочки и кто удосужится прочесть.

  Т.е. у Леонида правильнее т.к. по сути там два графика и есть .

"Правильный" график Леонида опубликован ещё в 1938 г. и с тех пор кочует по всем учебникам и вот радость - добрался и на этот форум.

[tlgleonid]

Бегло просмотрел дискуcсию и должен заметить, что в процессе обсуждения упущен ряд моментов.
 
1. При обсуждении яркости скопления NGC5053 наверно неправильно подвергать сомнению все опубликованные другими участниками данные и при этом безосновательно предлагать свое значение.
Какова же яркость шарового скопления? Думаю, понятно, что каким бы нибыло шаровое скопление, яркость центральной части будет минимум в полтора раза ярче, чем интегральная яркость скопления. В Catalog of Parameters for Milky Way Globular Clusters, Harris, W.E. 1996, Astronomical Journal, 112, 1487 приводятся данные, что у NGC5053 интегральный блеск 9.47. Половина яркости скопления сосредоточена в кружке с радиусом в 3.5'. Интегральная яркость кружка составляет не хуже 9.47+0.75=10.22 или 23.07 зв. величины с квадратной секунды. В центральной части яркость минимум на 0.5 зв. величины ярче, следовательно поверхностная яркость ядра не ниже 22.57 (А реально она выше, где то ближе к 22).

2. Большинство участников дискуссии понимает, что контраст туманностей по отношению к фону постоянно, независимо, наблюдаем ли мы невооруженным глазом или в большой телескоп, оно не зависит от увеличения.
Однако упущен тот факт, что в небольшой телескоп (скажем в Алькор) туманность NGC2024 рассмотреть не получается, а в 200 мм она уже прекрасно видна, хотя контраст ее к фону прежний. Мало того, любой наблюдатель подтвердит, что если галактика не видна при равнозрачковом увеличении, то она может оказаться видимой при увеличении в несколько раз большем.
Исследования по выявлению порогового контраста (минимально необходимого контраста объекта) показали, что пороговый контраст зависит не только от размеров объекта, но и от яркости фона.
При анализе экспериментальных кривых Обращают на себя внимание ряд особенностей. Самая заметная из них заключается в том, что с ростом угловых размеров уменьшается величина минимально необходимого для обнаружения контраста. Однако рост этот не беспределен и когда видимые размеры объекта становятся больше нескольких градусов, этот рост замедляется. Также хорошо заметно, что при увеличении яркости фона необходимый для обнаружения контраст также снижается.
Можно понять, что для крупных туманностей для улучшения их видимости необходимо увеличивать яркость фона. Сделать это можно путем выбора как можно меньшего увеличения. Соответственно, для наблюдений больших диффузных туманностей нужно применять равнозрачковое увеличение. Наблюдение же компактных туманных объектов требует совершенно другого подхода. Наращивая увеличение мы уменьшаем фон, но с другой стороны увеличиваем угловые размеры объекта. Очень компактные объекты требуют максимальных увеличений. В то же время условия наблюдений галактик с небольшими размерами при наращивании увеличения улучшаются до определенного предела, после которого начинают быстро ухудшаться. Судя по графикам, наиболее оптимальным увеличением будет такое, при которых размер галактики для глаза будет порядка градуса. Естественно, что это относится к центральной, наиболее яркой части.
Так что 15% Михельсона - это лишь некоторая предельная величина для освещенности в 0.0001 Кд/м^2.

3. Что такое темновая адаптация палочек? Это процесс регенерации витамина "А" в родопсин. Процесс медленный и напоминает процесс распада радиоактивных изотопов, то есть если за время T регенерировало 50% витамина "А", то за время 2*Т регенерирует уже 75%, за время 3*T - 87.5% и т.д. до бесконечности по экспоненте.
Но если мы видим фон неба, то значит достаточное количество родопсина уже участвует в циклической реакции родопсин->ретиналь+опсин->родопсин. Что бы процесс темновой адаптации нарушить, нужно что бы ретиналь превратился в витамин "А", а для этого требуется довольно большая освещенность, не менее 0.01 люкса, поскольку энергии этот процесс требует много. Но если палочки засветить, то за доли секунды родопсин превратится в витамин и мы перестанем воспринимать фон неба на некоторое время.

Думаю, должно быть понятно, что столь незначительное свечение ночного неба, как 19m с квадратной секунды не может повлиять на процессы темновой адаптации или разрушить ее.

4. Методика, о которой говорил Скоритченко, опирается на эфект Пуркинье. если посветить в глаз красным фонариком с излучением от 620 до 680 нм, то мы заслепим колбочки, а палочки темновую адаптацию не потеряют. Соответственно, мы избавляемся от лишнего воприятия. Ведь процессы темновой адаптации палочек и колбочек совершенно несвязанные вещи.

[serega2007]

Большинство участников дискуссии понимает, что контраст туманностей по отношению к фону постоянно, независимо, наблюдаем ли мы невооруженным глазом или в большой телескоп, оно не зависит от увеличения.

           Рискуя получить нагоняй , утверждаю , что контраст с увеличением растет , достигая 100 процентов при ослаблении фона за предел восприятия .

Ведь процессы темновой адаптации палочек и колбочек совершенно несвязанные вещи.

            Считаю , что раздельно надо рисовать графики .
            Ежели чего , то загодя извиняюсь .

[Sergeу]

Можно понять, что для крупных туманностей для улучшения их видимости необходимо увеличивать яркость фона. Сделать это можно путем выбора как можно меньшего увеличения. Соответственно, для наблюдений больших диффузных туманностей нужно применять равнозрачковое увеличение. Наблюдение же компактных туманных объектов требует совершенно другого подхода. Наращивая увеличение мы уменьшаем фон, но с другой стороны увеличиваем угловые размеры объекта. Очень компактные объекты требуют максимальных увеличений. В то же время условия наблюдений галактик с небольшими размерами при наращивании увеличения улучшаются до определенного предела, после которого начинают быстро ухудшаться. Судя по графикам, наиболее оптимальным увеличением будет такое, при которых размер галактики для глаза будет порядка градуса. Естественно, что это относится к центральной, наиболее яркой части.

Думаю, должно быть понятно, что столь незначительное свечение ночного неба, как 19m с квадратной секунды не может повлиять на процессы темновой адаптации или разрушить ее.

Получается, что

А выходит так. Большие увеличения достаточно быстро дают желаемый эффект:

Ну а адаптация от фона темного неба на равнозрачке к фону на малых зрачках у меня длится секунды. Главное, чтобы не одновременно- и для этого закрывают второй глаз, накрываются и т.д.

За секунды!? А не за час-два! Несогласование теории (графики) и практики. Значит это не адаптация, а просто 1.эффект от большого увеличения, от бОльшего масштаба изображения, который легче улавливается сетчаткой. 2.А адаптация если и есть, то она мало заметна и продолжает идти параллельно, за несколько секунд лишь начавшись.

Получается, что все-таки дальше адаптация не идет, или почти не идет и дает мизерный вклад. 
Все-таки эффект от увеличения линейных размеров?!

Большинство участников дискуссии понимает, что контраст туманностей по отношению к фону постоянно, независимо, наблюдаем ли мы невооруженным глазом или в большой телескоп, оно не зависит от увеличения.

           Рискуя получить нагоняй , утверждаю , что контраст с увеличением растет , достигая 100 процентов при ослаблении фона за предел восприятия .

Какая разница. Туманное очень слабое серое пятнышко на очень черном фоне или более яркое -на не совсем черном? (принимаем, что объект достаточно крупный).

Разве что, если объект (галактика) маленький, компактный, тогда - да, надо его сильно увеличить, чтобы стали видны его размеры. К тому времени фон до такой степени потемнеет, что за пределом восприятия. Но это так кажется, что контраст растет. Как физически его можно увеличить?  "Подсветить" галактику?  Просто для определенных объектов (маленьких) увеличение помогает их рассмотреть.  Случай уже описан.


П.С. Может дело идет о звездообразных, точечных объектах. Тогда "давим" фон.

[ЦВА]

Бегло просмотрел дискуcсию и должен заметить, что в процессе обсуждения упущен ряд моментов.
 
1. При обсуждении яркости скопления NGC5053 наверно неправильно подвергать сомнению все опубликованные другими участниками данные и при этом безосновательно предлагать свое значение.
Какова же яркость шарового скопления? Думаю, понятно, что каким бы нибыло шаровое скопление, яркость центральной части будет минимум в полтора раза ярче, чем интегральная яркость скопления. В Catalog of Parameters for Milky Way Globular Clusters, Harris, W.E. 1996, Astronomical Journal, 112, 1487 приводятся данные, что у NGC5053 интегральный блеск 9.47. Половина яркости скопления сосредоточена в кружке с радиусом в 3.5'. Интегральная яркость кружка составляет не хуже 9.47+0.75=10.22 или 23.07 зв. величины с квадратной секунды. В центральной части яркость минимум на 0.5 зв. величины ярче, следовательно поверхностная яркость ядра не ниже 22.57 (А реально она выше, где то ближе к 22).

Кстати, такая чисто расчетная оценка практически совпадает с построенной мой на основе фотометрических данных различных источников.  См. графики в топике 188.

2. Большинство участников дискуссии понимает, что контраст туманностей по отношению к фону постоянно, независимо, наблюдаем ли мы невооруженным глазом или в большой телескоп, оно не зависит от увеличения.
Однако упущен тот факт, что в небольшой телескоп (скажем в Алькор) туманность NGC2024 рассмотреть не получается, а в 200 мм она уже прекрасно видна, хотя контраст ее к фону прежний. Мало того, любой наблюдатель подтвердит, что если галактика не видна при равнозрачковом увеличении, то она может оказаться видимой при увеличении в несколько раз большем.

В дискуссии неоднократно делался акцент на то, что для малых объектов, чтобы их увидеть, нужно увеличение вплоть до разрешающего. Ясное дело, что у Алькора и 200мм телескопа разрешающие увеличения РАЗНЫЕ.
Не говоря еще о том, что даже при достаточно недлительных наблюдениях в окуляр (от 5-10 мин.) начинает играть роль темновая адаптация, которая выше при увеличениях больших равнозрачковому.

3. Что такое темновая адаптация палочек? Это процесс регенерации витамина "А" в родопсин. Процесс медленный и напоминает процесс распада радиоактивных изотопов, то есть если за время T регенерировало 50% витамина "А", то за время 2*Т регенерирует уже 75%, за время 3*T - 87.5% и т.д. до бесконечности по экспоненте.
Но если мы видим фон неба, то значит достаточное количество родопсина уже участвует в циклической реакции родопсин->ретиналь+опсин->родопсин. Что бы процесс темновой адаптации нарушить, нужно что бы ретиналь превратился в витамин "А", а для этого требуется довольно большая освещенность, не менее 0.01 люкса, поскольку энергии этот процесс требует много. Но если палочки засветить, то за доли секунды родопсин превратится в витамин и мы перестанем воспринимать фон неба на некоторое время.

Думаю, должно быть понятно, что столь незначительное свечение ночного неба, как 19m с квадратной секунды не может повлиять на процессы темновой адаптации или разрушить ее.

Очень интересный вывод. К тому же ему есть приложенное вами обоснование, а именно: различие в механизмах темновой адаптации (регенерации витамина "А" в родопсин) и выхода из нее (ретиналь превращается в витамин "А). Получается, что обратный процесс проходит с гистерезисом. Если это имеет место, то при достаточно темном небе глаз начинает приобретать свойства интегрирующего звена: охотно накапливает адаптацию и неохотно с ней расстается.

Для визуальных наблюдений это плюс, т.к. это в какой-то степени гарантирует (если только нет засветок) постоянную темновую адаптацию в течение всего времени наблюдений. Но, конечно, желательно, чаще в окуляр, чем в небо. Мы уже знаем почему 

Спасибо, Леонид!

[tlgleonid]

Не говоря еще о том, что даже при достаточно недлительных наблюдениях в окуляр (от 5-10 мин.) начинает играть роль темновая адаптация, которая выше при увеличениях больших равнозрачковому.

Давайте не путать темновую адаптацию и процесс наблюдений в окуляр. При наблюдениях туманностей родпсин в палочках поглощает фотоны, при этом распадаясь, посылает ипульс в нервную ткань (упрощенно) и снова восстанавливаясь. витамин А в этом процессе участия не принимает. Если часть витамина еще не регенерировала, то родопсина в палочках меньше и чувствительность получается ниже. Как я уже говорил, для превращения родопсина в витамин требуется много энергии, по этому можно смело переходить от наблюдения неба глазом к наблюдениям при малых или больших увеличениях и наоборот, совершенно не беспокоясь о темновой адаптации. Даже яркие туманности (Омега, М42) при равнозрачковом увеличении не вызовут ни малейших признаков нарушения темновой адаптации.

Очень интересный вывод. К тому же ему есть приложенное вами обоснование, а именно: различие в механизмах темновой адаптации (регенерации витамина "А" в родопсин) и выхода из нее (ретиналь превращается в витамин "А). Получается, что обратный процесс проходит с гистерезисом. Если это имеет место, то при достаточно темном небе глаз начинает приобретать свойства интегрирующего звена: охотно накапливает адаптацию и неохотно с ней расстается.

Никакого гистерезиса здесь нет. Гистерезис - это способность задерживаться с реакцией на преложенное воздействие. Просто во время ночных наблюдений воздействие для обратного процесса совершенно недостаточно. Но если воздействие сильное (свет мобилки, например), то темновая адаптация нарушается почти мгновенно.

[sp]

Да, Лёня, в этой дискуссии понятия подменяют не отходя от кассы. Раз встрял - будь готов.
Актуально, а также для тех, кто не знаком: основные приёмы демагогии - см. прилагаемый файл. +
http://ru.wikipedia.org/wiki/Демагогия

[ЦВА]

Не говоря еще о том, что даже при достаточно недлительных наблюдениях в окуляр (от 5-10 мин.) начинает играть роль темновая адаптация, которая выше при увеличениях больших равнозрачковому.

Давайте не путать темновую адаптацию и процесс наблюдений в окуляр. При наблюдениях туманностей родпсин в палочках поглощает фотоны, при этом распадаясь, посылает ипульс в нервную ткань (упрощенно) и снова восстанавливаясь. витамин А в этом процессе участия не принимает. Если часть витамина еще не регенерировала, то родопсина в палочках меньше и чувствительность получается ниже. Как я уже говорил, для превращения родопсина в витамин требуется много энергии, по этому можно смело переходить от наблюдения неба глазом к наблюдениям при малых или больших увеличениях и наоборот, совершенно не беспокоясь о темновой адаптации. Даже яркие туманности (Омега, М42) при равнозрачковом увеличении не вызовут ни малейших признаков нарушения темновой адаптации.

Разве темновая адаптация не определяется темнотой фона неба, например? И чем небо темнее, тем процесс адаптации быстрее. Разве не так?

[slava03]

Разве темновая адаптация не определяется темнотой фона неба, например? И чем небо темнее, тем процесс адаптации быстрее. Разве не так?

Конечно не уверен, но это вовсе не обязательное условие.

[tlgleonid]

Разве темновая адаптация не определяется темнотой фона неба, например? И чем небо темнее, тем процесс адаптации быстрее. Разве не так?

Нет, не так. Витамин А к свету не чувствителен, по этому регенерация родопсина идет своим чередом совершенно независимо от фона ночного неба. Главное, что бы яркость фона не првышала порога, при котором происходит обратное превращение. Но этот порог на много порядков выше от загороднего или пригородного неба.

[slava03]

Спасибо Леониду, что подтвердил моё предположение. Я это инстинктивно чувствовал!