Почему луна кажется белой/сероватой, а солнце желтым? [дубликат]

Во-первых, небесное тело может казаться голубым по простой причине: оно действительно может быть голубым. Это случай с Нептуном. Его синий цвет просто означает, что вероятность того, что фотон отразится от Нептуна, выше, если частота (цвет) фотона в основном синяя, чем когда он зеленый, желтый или красный.

Однако на самом деле Луна не голубая. Процент фотонов разных цветов в основном одинаков в солнечном и лунном свете. Тот факт, что мы думаем, что лунный свет голубоватый, является оптическим обманом, известным как эффект Пуркине в честь чешского биолога 19-го века.

Причина иллюзии довольно проста, и вы ее зарисовали. Человеческие глаза зависят от колбочек и палочек, чтобы видеть. Колбочки способны различать цвета — по сути, они дают нам подробную цветовую информацию о количестве красного, зеленого и синего (подобно информации RGB о цветах на компьютерных дисплеях).

Колбочки наиболее чувствительны к зелено-желтому свету в середине видимого спектра. Самый нейтральный цвет света — «белый», но свет от Солнца немного отделен. Синяя высокочастотная составляющая сильно меняет направление (рассеивается), поэтому небо голубое, а остальной свет поступает со стороны Солнца. Цвет, противоположный синему, в основном желтый, поэтому Солнце кажется немного более желтым, а не совсем белым.

Колбочек с такой цветовой чувствительностью RGB может быть достаточно, чтобы видеть все в цвете, но у них есть один недостаток: их чувствительность хуже. Поэтому у глаз тоже есть палочки. Они не различают цвета, но видят даже более тусклый свет. Их чувствительность оказывается максимальной для сине-зеленых цветов или чего-то в этом роде.

Поэтому, когда они уже «ничего не видят» из-за слишком тусклого (слабого) света, глаз полагается на палочки. Глаз фактически становится дальтоником, но мозг все еще должен каким-то образом интерпретировать цвета. Он интерпретирует их как цвет, в норме максимально коррелирующий с тем, что палочки что-то видят, т. е. с частотой, на которой палочки наиболее чувствительны. И этот механизм придает нашему восприятию синеватый цвет. Это потому, что глаз начинает полагаться на другие клетки, которые максимально чувствительны к немного другим длинам волн (цветам), чем обычные колбочки.

Я думаю, что любое объяснение палочек и колбочек, такое как эффект Пуркинье, для воспринимаемого цвета самой Луны абсурдно просто потому, что свет, отраженный от (полной, над головой) Луны, достаточно яркий, чтобы его можно было воспринять колбочками. в нашей сетчатке. Как вы говорите, если бы верно обратное, это также помешало бы нам видеть Луну оранжевой, когда она находится близко к горизонту, но мы определенно видим это. С другой стороны, такое объяснение может быть применимо к внешнему виду (остальной части) неба в лунную ночь, которая очень тусклая; однако, исходя из личного опыта, я не могу припомнить, чтобы небо выглядело чем-то иным, кроме как черным как смоль после того, как Солнце исчезло.

Мы говорим здесь о субъективном явлении; Я почти уверен, что тщательный спектральный анализ покажет всевозможные вариации лунного света в зависимости от условий наблюдения, и вряд ли когда-либо будет такой же спектральный состав, как тот, что виден из-за пределов нашей атмосферы. Однако вопрос заключался в том, почему невооруженным глазом мы не воспринимаем Луну цветной (если только она не находится очень низко). Для этого я упоминаю два фактора.

1. Мысленное рэлеевское рассеяние дает ярко-синий цвет неба (где нет другого источника света, достигающего нашего глаза), оно лишь немного изменяет спектр прямого солнечного света. Из прямого света верхнего Солнца только около 25% отклоняется за счет рассеяния, поэтому изменение цвета не может быть более чем незначительным, даже если весь рассеянный свет был синим (а это не так). Учитывая чрезвычайную яркость Солнца, я даже не уверен, что именно означает сказать, что мы видим Солнце желтым, а не белым (с каким определением белого света; средний цвет спектра, который видят астронавты на орбите). ?). Несомненно, прямой солнечный свет более желтоватый, чем общий спектр, полученный, если добавить голубой свет неба, но на самом деле это не говорит о чем-то большем, чем то, что желтый цвет дополняет синий. Суммируя,

2. Хотя мы хорошо обнаруживаем небольшие вариации цветов, отраженных от разных объектов, освещенных одним и тем же источником, мы довольно плохо обнаруживаем вариации цветов самих источников света, когда они используются по отдельности. Это происходит потому, что наш мозг автоматически компенсирует общую цветовую температуру источника света, чтобы лучше оценивать истинный цвет объектов. Мы не воспринимаем наши помещения как желтеющие, когда наступает вечер и лампы накаливания заменяют дневной свет; тем не менее, как известно любому фотографу, фактический цвет сцены сильно смещается в сторону желтого. Поскольку ночью Луна является самым ярким объектом на небе и (за исключением искусственного освещения) основным источником света вокруг нас, мы обязаны воспринимать ее как белую, независимо от того, каков ее спектр (за исключением крайних случаев). где Луна очень низкая, и Солнце не совсем исчезло). На самом деле я только что узнал от WP, что спектр Луны несколько коричневат по сравнению со спектром Солнца, но я уверен, что никогда бы не заметил этого при непосредственном наблюдении.