Расчет видимости звезд и далеких огней - Забелина И.А.
Скачать (прямая ссылка):
Комфортные яркости марок т т
при наблюдении звезд 4,0—0,0
Цветность марки Звездиая величина звезды Комфортные яркости Вк (кд/м*) для угловых размеров (угл. мин)
60 30 13
Оранжевая (ОС-14) 4.0 3.0 2.0 1,0 0,0 0,04 0,05 0,14 0,35 0,5 0,04 0,05 0,14 0,35 0,5 0,08 0,1 0,2 0,6 1,6
Желтая (ОС-11) 4.0 3.0 2.0 1,0 0,0 0,06 0,06 0,25 0,40 0,60 0,09 0,08 0,24 0,40 0,60 0,13 0,14 0,34 1,00 2,50
Примечание. Значения комфортной яркости марок при наблюдении звезд определены с погрешностью ±30% от номинального значения комфортной яркости, приведенного в таблице.
136
в марке В = 0,6 кд/м2; при уменьшении углового размера от 60
т
до 10' Дт я» 1,3. Тогда как для уровня яркости марки Вы =
т
= 0,1 кд/м2 во всем диапазоне угловых размеров Дт « 0,3, а для Вш — 0,3 кд/м2 — Дт < 0,6. Из рис. 58, а можно заключить, что цветность марок не оказывает существенного влияния на пороговую видимость звезд,— различие в пороговой величине оранжевой (сплошная линия) и желтой марок (пунктирная линия)
т
не превосходит ±0,3.
На рис. 58, б приведены кривые, построенные по данным рис. 58, а и выражающие зависимость порогового блеска (звезд-
°>т.,
4-0 50 ВО
к, угл мин
8м,кд/м
Рис. 58. Пороговая звездная величина звезды в зависимости: а —
от углового размера марки разного цвета (------ ОС-14, ———¦ —¦,
ОС-11) при яркостях марок:
1 — 0,6 кд/м2; 2 — 0,3 кд/м2; 3 — 0,1 кд/м2; б — от яркости марок для разных угловых размеров:
4 — для а=5 угл. мин; 5 — для а — 40 угл. мин; 6—для а = 15 угл. мин;
7 — зависимость пороговой звездной величины звезды от яркости равномерного фона
ной величины) от яркости марок: для трех угловых размеров а = 10, 30, 60 угл. мин. Для сравнения на этом же рисунке приведен пороговый блеск в зависимости от яркости сплошного пятна с угловым размером а = 1° (пороговый блеск источника практически не зависит от углового размера фона, на котором источник наблюдается, если угловой размер фона а > 1°). Сопоставляя полученные результаты пороговой видимости звезд в марках, отличающихся угловым диаметром и яркостью с видимостью звезд на фоне (кривая 7), можно заметить следующую закономерность: чем больше угловой размер марки при одной и той же ее яркости, тем лучше видна звезда. Кроме того, пороговая величина звезды в марках указанных угловых размеров больше, чем на сплошном фоне во всем интервале рассматриваемых яркостей.
Эти выводы приводят к мысли о возможности получения расчетным путем порогового значения звездной величины звезды в марке с определенными параметрами. Известно [77], что
137
кольцевая марка с яркостью Вм на зрачке глаза наблюдателя создает освещенность, которая вычисляется по формуле
?м = jtBM(sin2a — sin2^), (157)
где а, аг — соответственно угловые наружный и внутренний диаметры кольца. Такую же освещенность на зрачке глаза может
создать круг с диаметром а, но меньшей яркости, которую мы
назовем приведенной яркостью и обозначим Вп:
Еп = пВп sin2 а. (158)
Приравняв выражения (157) и (158), определим приведенную яркость Вп круга с угловыми размерами, соответствующими размерам кольцевой марки:
вп = Вм (1 — sin2 ajsitfa)-, при малых размерах кольцевой марки
Bn = BM(l-af/a2). (159)
Определив яркость Вп марки, перераспределенную на круговую площадку сплошного фона, найдем по кривой 7 рис. 58, б пороговую звездную величину звезды /п“ор. Проведя подобные расчеты, сравним их с результатами нашего эксперимента, при этом расхождения значений пороговых звездных величин, полученных
т
экспериментально и расчетным путем, не превосходят 0,3. Зная /п”ор в марке и без марки (см., например, работу [29]), можно оценить ухудшение, вносимое в видимость звезды введением марки (Ат = тпор - тп«ор).
На основании проведенных экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы: цветность кольцевой марки рассмотренного спектрального состава не оказывает существенного влияния на пороговую видимость звезд; с изменением яркости марки от 0,1 кд/м2 до 0,6 кд/м2 пороговая видимость ухудшается тем значительнее, чем меньше угловой размер марки; с точки зрения пороговой видимости наиболее целесообразно использовать марки с угловым размером 60' при ширине кольца 2—3', хотя в этом случае, как это было показано ранее, точность совмещения звезды с центром марки несколько возрастает.
Полученные данные могут быть использованы для выбора параметров измерительных марок — цветности, углового размера и комфортной яркости марок и оценки видимости звезд в измерительных приборах со светящимися кольцевыми марками.
22. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИБОРА С ЭОПом
Одной из основных областей использования усилителей изображения является применение их в приборах для улучшения визуального восприятия, поэтому был рассмотрен вопрос о види-
138
мости точечных источников с помощью приборов с ЭОПом. При этом не затрагивались вопросы спектрального преобразования излучения, так как предполагалось, что поток, излучаемый экраном ЭОПа, имеет спектральный состав, аналогичный спектральному составу потока, падающего на фотокатод.
Характеристикой, позволяющей оценить видимость через прибор точечных источников, является эффективность N0, которая определяется отношением порогового блеска при наблюдении невооруженным глазом Еп к пороговому блеску точки, наблюдаемой через прибор. Для центра поля зрения прибора эффективность его действия определяется формулой (114). Этот же критерий может быть использован для оценки зрительной трубы с ЭОПом.
