Почему лунный свет не тот же цвет, что и солнечный свет?

Свет от луны - это свет, отраженный от солнца. Солнце в космосе белое. Но на Земле, когда свет фильтруется через атмосферу, свет кажется желтым. Итак, почему лунный свет белый сквозь атмосферу?

Свет от луны - это свет, отраженный от солнца.

Это как минимум одна причина, по которой вы не должны ожидать, что Луна будет иметь такой же цвет. Солнечный свет, падающий, например, на синий объект, будет казаться преимущественно синим и похожим. Таким образом, цвет, который мы могли бы ожидать увидеть от Луны, будет регулироваться свойствами цвета поверхности Луны.

Поскольку это происходит, лунный реголит имеет по существу серый цвет (т. Е. Нейтральный), поэтому он более или менее отражает спектр, который он получает.

Солнце в космосе белое

Нет это не так. Есть несколько причин.

Солнце является исключительно ярким объектом (для нас) и насыщает наше цветовое зрение, так что кажется, что оно белое, когда мы смотрим на него напрямую.

ВС на самом деле желтая звезда . Это пики спектра в (визуальном) сине-зеленом диапазоне. Есть звезды, которые имеют красный или синий цвет.

Белый хитрый. Белый - это воспринимаемый цвет. В спектре ЭМ нет «белой» длины волны. Белый - это баланс между тремя различными цветовыми сенсорами, которые использует ваше человеческое зрение. Само Солнце не белое, потому что сочетание цветов "белый", для которого мы сбалансированы, основано не на свете от Солнца в космическом вакууме, а на свете, который достигает поверхности Земли, а также на том, что отражается от него. Земля (которая является частью окружающего освещения, которое мы обычно испытываем).

почему лунный свет белый сквозь атмосферу?

Прошлой ночью мне показалось красивое чистое небо вокруг моей лесной шеи, и Луна казалась мне желтой. Это будет зависеть от вашего местоположения и атмосферных условий, а также от вашего личного восприятия цвета.

Отраженный лунный свет на самом деле слегка покраснел по сравнению с падающим солнечным спектром ( Ciocca & Wang 2013 ). Тот же самый свет тогда передан через атмосферу точно так же, как солнечный свет.

Любая феноменология (который появляется оспаривается) в соответствии с требованием в вопросе чисто вплоть до нюансов нашего восприятия цвета.

Рисунок 8: Усредненные геометрические альбедо луны, измеренные GOME за июль 1995 г., ноябрь 1995 г. и сентябрь 1996 г.

Из измерений ESA GOME по луне, включая характеристики инструмента и альбедо луны .

Удивительно, но лунный свет на самом деле немного теплее, чем солнечный свет, так как отражательная способность луны выше для более длинных волн.

Тем не менее, в ясные ночи, когда полная луна высоко в небе (как можно меньше атмосферного влияния), ландшафт вокруг нас кажется голубоватым из-за эффекта Пуркинье : при низких уровнях освещенности наша чувствительность к красному цвету уменьшается (поскольку наша система зрения постепенно переключается с дневного света (колбочек) на ночное видение (с помощью палочек).

Да, поверхность луны достаточно яркая, и ее цвет хорошо виден (не искажен эффектом Пуркинье). Так как же это связано с вопросом , где мы спрашиваем о цвете лунного света? На мой взгляд, мы склонны воспринимать общее впечатление от цвета, глядя на окружающую среду, а не только на источник света.

Вот почему солнечный свет выглядит «теплым» (более желтым), а лунный свет - «холодным» (более синим - потому что наше цветовое восприятие изменяется из-за недостаточного уровня освещенности), даже если реальные цвета практически одинаковы.

На самом деле, это может даже стать реальной проблемой при съемке с очень большой выдержкой ночью! Они выглядят почти как фотографии дневного света, разрушая предполагаемую атмосферу тайны.

Объективно фотография верна, но это не то, что мы видим своими глазами . Добавьте немного синего оттенка, и чувство ночи вернется.

Пример: (обратите внимание на звезды, это, конечно, не фотография дневного света!) Абрахим Асад - Матимаго Фанни Атири, Пляж Фувахмула в ночь полнолуния при длительной экспозиции (CC BY-ND 2.0)

Я согласен с комментарием Джека, это отчасти заблуждение и вечеринка из-за того, как работают палочки и шишки.

В книге « При свете серебристой Луны: факты и вымысел » (откуда были получены иллюстрации и цитаты) Марко Чоккой и Цзин Ваном они объясняют:

Страница 365: «Стержни эффективно дальтоники. Скотопическое зрение имеет более высокую чувствительность к уровням света, чем фотопик, но фактически дальтоник. Мы свернули спектр солнечного света, показанный на рисунке 5, с фотопическим ответом выше, и результат показан на рисунке 8.

Рисунок 8: Восприятие солнечного и лунного света нашими глазами.

В дневное время четко доминирует фотопическое зрение, и результирующее спектральное распределение воспринимаемого света, даже без учета отсутствия синих компонентов солнечного спектра из-за рассеяния в атмосфере, явно смещается в сторону желто-зеленого (560 нм), поскольку чувствительность конуса смещена к этой части видимого спектра $ ^ {[20]}. Чувствительность ниже 450 нм незначительна, а пик при 560 нм возвращается к нулю при 700 нм. Поэтому солнечный свет кажется наиболее сильным около 560 нм (желто-зеленый, цвет теннисных мячей, что неудивительно), и именно поэтому мы думаем о солнечном свете как о золотом.

$^{[16, 17]}$$^{[3]}$

$^{[6]}$$^{[20]}$$^{[3]}$

Примечание: рисунок 5 сам по себе вводит в заблуждение из-за вышеприведенного объяснения и этого текста в документе, который объясняет рисунок 5:

Страница 363: «Мы также сравнили Луну на высоте 57 ° со спектром солнечного света на рисунке 5, который нормирован так же, как и на рисунке 4. Поскольку прямой солнечный свет повредит спектрометр, данные были собраны с помощью телескопа-спектрометра, направленного в разумное направление на столь же маленьком угловом расстоянии от Солнца, как и в разумных пределах. Мы сделали это, чтобы защитить прибор, одновременно пытаясь минимизировать атмосферные воздействия.

Данные, представленные на рисунке 5, должны быть компенсированы и свернуты со спектром зрения в светлых и темных условиях, как показано на рисунке 8.

Рекомендации:

[3] Ханн С.М., Паттанаик С.Н. 2004 Моделирование смещения синего цвета в освещенных лунным светом сценах при взаимодействии с колбочками J. Видение 4 316

[6] Naylor J 2002 Out of the Blue, 24-часовой путеводитель Skywatcher (Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета), стр. 7–11, 86–87, 195–197.

[16]Стокман А. и Шарп Л.Т. 2006 В сумеречную зону: сложности мезопического зрения и светоотдачи. Офтальмологический физиол. Оптик 26 225–39

[17]Покорный Дж. И Цао Д. 2010 Вклад палочек и колбочек в микроскопическое зрение. CIE (Int. Комиссия по освещению) Conf. Качество освещения и энергоэффективность, (Вена)

[20] Cornsweet TN 1970 зрительного восприятия (Нью-Йорк: академический) С. 145-8

Здесь много хороших сложных ответов.

Одна важная вещь, которую я еще не видел, это: Цвет относительно. Я не имею в виду это в научном или общем смысле, как другие перечислили (правильно). Но просто: непосредственный цвет фона очень важен.

Попробуйте это с любым образцом цвета: поместите темный, а затем светлый цвет рядом с образцом. Образец, кажется, изменится, хотя, конечно, это не так. Иллюзия Checker Board черная / белая и серая версия этого. Но это также работает с цветами.

Цвет, рядом с которым находится Луна, изменит то, как мы ее видим. Ночью небо черного или темного прохладного оттенка. Так что, даже когда он серый, он кажется контрастным на белом фоне. Когда мы видим Луну днем ​​с голубым небом, она также выглядит белой, но она более тусклая. И мы видим луну сквозь голубую атмосферу. Таким образом, фон будет контрастным, но свет будет более синим.

Но видение Луны в дневное время представляется необычным. Луна должна символизировать ночь, и холод, и тьму. Мы социальные животные. Наше восприятие не объективно, но и социально. Если бы мы видели Луну только днем, мы бы, вероятно, думали о ней как о серо-голубой. Но поскольку мы рассматриваем Луну в основном ночью и рисуем ее рядом с черным - тогда она становится белой.

Действительно странный вопрос, который я до сих пор не выяснил: почему Солнце такое желтое? Наше восприятие развило белый свет, чтобы соответствовать выходу Солнца, но мы по-прежнему называем солнце желтым или оранжевым.

Цвет странный.