新人求教亮度问题-不会难倒所有人吧=

南京张渐穷

深空天体是有大小的,所以和恒星有本质区别,看恒星时
深空天体是有大小的,所以和恒星有本质区别,看恒星时,看不到大小,人只能感觉它的通量.光通量恒定时亮度是与光源的面积成反比的.但是我们可以认为看恒星时通量变大而面积不谈.通量与望远镜的口径有关.口径变成2倍则通量变成4倍.看起来恒星亮度变成4倍.然而对于星云就不是.星云有大小.因此亮度不但与望远镜口径有关,也和放大程度有关.所以同口径的低倍望远镜中星云更亮.也就是说星云的亮度与焦比的平方成反比.但是我却蛋疼了.望远镜的焦比大于1,这样星云的亮度就变成它原来的(口径/物镜焦距)^2倍,这不是更暗了?这里没有考虑目镜的焦距,但是我考虑了目镜焦距之后得到的结果依旧是更暗,这不是和事实不符吗,求高人指点什么地方错误.唉,当初没有好好学光学和辐射理论,后悔!
如果能给出公式更好,感激不尽,或者直接表述也行
我算的是当出瞳小于瞳孔直径(除了双筒,其他望远镜应该都是这样的)时,亮度=原亮度X(望远镜口径X目镜焦距)^2/(瞳孔直径X物镜焦距)^2,总之就是比原亮度小,唉,

我前一段在百度提出这问题,听说本网站有关于此问题的讨论我就来围观了,但是看到的是不严谨的,这是我对那帖子的回复:你好,你的帖子我看是正确的(小错误是通量没有乘PI/4,比如30毫米的应该是900XPI/4),但是你有木有考虑亮度与裸眼亮度的比值?计算发现亮度减小,因为裸眼看是8X8XPI/4(假设黑暗中人瞳孔是8毫米),详情看我在百度贴吧提出的困惑  http://tieba.baidu.com/f?ct=3356 ... 7&z=1968946784#

zzhaolz

南京张渐穷 发表于 2012-11-7 20:59
深空天体是有大小的,所以和恒星有本质区别,看恒星时
深空天体是有大小的,所以和恒星有本质区别,看恒星时,看 ...

我不列一般模型了，就给你举个具体的计算例子。
假设城市里的夜空（不算是很暗），人眼瞳孔直径扩大到5毫米，望远镜是个8x30的（望远镜的出瞳是3.75毫米，出瞳光斑可以被人眼完全吸纳）。
姑且认为人眼和望远镜的透光率都是100%。
那么人眼看星云，总通光量就是5的平方等于25单位（那些Pi和系数什么的反正都能消掉，就忽略了）。
人眼看到的星云面积设为1，那么人眼看到的星云亮度就是25单位/每单位面积。
这台望远镜看星云，总通光量是30的平方等于900单位，但是由于星云的视角被放大了8倍（也就是说一维尺寸变大8倍），那么二维的面积就变大8的平方等于64倍。
那么通过镜子看到的星云亮度就是900/64=14.0625单位/每单位面积。

为什么用镜子看起来的星云，明明感觉比肉眼要亮，但实际计算的亮度却要低于肉眼呢？
因为仅仅是单位面积的亮度低，实际上大脑会对整个图像的亮度总和进行处理，所以你感觉比肉眼要亮的多啊！

老花眼

LZ，北旅伏虎藏龙，有什么问题可难倒所有人？

南京张渐穷

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我勒个艹,你这样说有什么理论依据吗?亮度已经下降了,虽然总体的通量增加,但是我认为只要是大于1角分的物体,人就能当成面处理.

zzhaolz

南京张渐穷 发表于 2012-11-9 23:12
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我勒个艹,你这样说有什么理论依据吗?亮度已经下降了,虽然总体的通量增加,但是我认为只 ...

你觉得我的计算过程，不符合欧几里德几何体系下的公理吗？如果你觉得符合，那你还要我找什么理论依据？如果你觉得不符合，请具体指出是哪一点不符合，而不是像你这样“出口成脏”。

zzhaolz

南京张渐穷 发表于 2012-11-9 23:12
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我勒个艹,你这样说有什么理论依据吗?亮度已经下降了,虽然总体的通量增加,但是我认为只 ...

正是因为星云是作为一个“面目标”被人所观测，才会出现“单位面积亮度”下降的同时、“总面积亮度”反而上升的情况。
你自己的困惑不就是觉得：明明眼睛看上去更亮，为什么计算出来却更暗了。
那是因为你的“亮度计算公式”算出来的是“单位面积亮度”。
如果你直接计算总亮度，结果就会是很显然的——总亮度是增加了的。

如果你愿意从系统的角度看问题，那就更容易理解了——把望远镜看成是一个“黑箱系统”，总输入就是物镜片的进光总量，总输出就是出瞳光点。由于出瞳直径小于瞳孔直径（也就是说眼睛得到了镜子出瞳的所有光线），所以眼睛得到的总输入就等于物镜片的进光总量。
然后就很容易得出结论了——只要物镜片直径大于瞳孔直径，你用镜子看的“感受亮度”就会比裸眼看更亮。

你觉得以上这些有什么矛盾吗？如你觉得不认可，请证伪。

funder

亮度本来就是单位面积上的。应该这么说，亮度只会降低，但面积增加了，总光通量增加了。人眼是否能看到看清一个物体，并不完全取决于亮度，也取决于面积和总光通量。引起越多的视细胞响应，会带来更强烈的感知。

m_li

好深奥

南京张渐穷

zzhaolz 发表于 2012-11-9 23:25
正是因为星云是作为一个“面目标”被人所观测，才会出现“单位面积亮度”下降的同时、“总面积亮度”反而 ...

只要物镜片直径大于瞳孔直径，你用镜子看的“感受亮度”就会比裸眼看更亮是错的,我没有这么说,我只是说小于时亮度下降,但是等于时不用说就知道是看起来亮度相同.
此外,亮度是由一个公式决定的,光通量=亮度*面积*立体角,不要把亮度和光通量当一个物理量.
此外我说脏话只是一种习惯,并不是一种恶意的行为.类似于口头禅,遂希望勿见怪.
此外,你看到白纸和黑纸,你也看到白纸更亮,这是由亮度决定,而和纸大小无关.