Почему с Земли звезды видны, а из космоса нет
Этот несложный вопрос породил нечто вроде теории заговора и вот сегодня я готов открыть страшную тайну и дать исчерпывающий ответ на вопрос — почему же на космических снимках с орбиты Земли, часто совсем не видно звезд
Почему на фотографиях Земли из космоса нет звезд?
С детских лет я обожаю наблюдать звездное небо и конечно же не мог не подметить любопытную особенность: если смотреть на небо ночью, оно, конечно, полно звезд… Но их никогда не было также много, как на профессиональных фотографиях из книг или в кинофильмах!
Все мечтали увидеть такое небо… а дело-то только в выдержке и экспозиции!
Сначала я думал – дело в нашем “скучном северном” небе, однако, как оказалось в итоге – небо было совершенно не при чем. Когда много лет спустя мне посчастливилось побывать очень далеко от крупных городов и поселков, оказалось, что даже “скучное северное” небо просто сияет как алмазное покрывало – как выяснилось, свет звезд в родных местах, просто “глушил” городской смог.
Невольно в такие минуты задумывавшийся – эх, а вот бы поглядеть на звезды даже не из земной глуши, а с орбиты нашей планеты. Уж там-то точно не будет мешать никакой смог и даже атмосферная рефракция не встанет на пути! Вот уж какая красота откроется глазу…
…но почему же тогда, взглянув на “космические” фотографии, невольно ловишь себя на мысли: эй, а где же звезды?
В самом деле, фотографии с борта МКС показывают сияющую всеми оттенками голубого Землю, а вокруг неё – только черную и непроглядную космическую мглу. Нет никакого “алмазного покрывала”, звезд в космосе не видно!
Почему с Земли звезды видны а из космоса нет?
Типичная картина: Земля в иллюминаторе видна, а звезд совсем не видно!
Почему не видны звезды при съемке на смартфон… и с борта МКС?
Как оказывается, дело не только в атмосферных помехах. Как рассказывают космонавты – звезды видны в космосе прекрасно, гораздо лучше, чем с Земли! Звезды не мерцают, не переливаются разными цветами, не мигают и не дрожат, а светят ровным, спокойным светом. Млечный Путь и на земле поражает воображение, а уж при наблюдении из космоса он виден гораздо четче, хорошо видны несколько звездных скоплений и даже ближайшие галактики.
Но все это богатство доступно только человеческому глазу и вот почему.
Проведите небольшой опыт – возьмите свой телефон с фотокамерой, найдите на небе несколько ярких звезд и попробуйте сфотографировать их. Скорее всего вместо “красивостей” вы увидите в итоге “размытости” – звезды превратились в едва различимые точки, а возможно совершенно пропали с фотографии.
Дело в том, что у матрицы вашего телефона не хватит светочувствительности, чтобы отобразить небо в его полной красе. Да, как не кажутся всемогущими достижения цивилизации, они все же пасуют перед самым обычным человеческим глазом.
Чтобы получить красивую фотографию звездного неба, на котором отобразились бы даже самые тусклые звезды, нужно снимать с большой экспозицией. Говоря проще, нужно на протяжении долгого времени держать затвор фотокамеры открытым, чтобы “накопить” на матрице свет от звезд. Если же сделать моментальный снимок неба, то на нем вряд ли проявится хотя бы одна звезда.
Ту же самую особенность работы фототехники мы и наблюдаем на фотографиях Земли из космоса!
Просто на фоне далеких звезд наша “близкая” планета выглядит настолько ярко, что делай ты “орбитальный” фотоснимок с экспозицией достаточной для съемки звезд, Земля выглядела бы просто белым пятном портящим снимок. Соответственно, желая получить качественное фото нашей планеты, у вас нет другого выбора, кроме съемки с короткой экспозицией. Но при этом звезды просто не успеют “засветится” на матрице камеры и Земля “повиснет в пугающей пустоте” космоса.
Когда Земля не «засвечивает» снимок, звезды прекрасно видны с орбиты (обратите внимание на формирование грозового фронта!)!
Как убедится, что звезды в космосе действительно есть, и съемки Земли в “черном космосе” не являются монтажом? Да проще простого – смотрите на снимки ночной Земли. Как видите, на таких снимках звезды прекрасно видны – Земля больше не “засвечивает” кадр и даже при съемке с нормальной экспозицией все прекрасно видно.
Источник
Видны ли звезды космонавтам?
Рассматривая снимки Земли с Международной космической станции, можно заметить, что всюду планета располагается на абсолютно черном фоне. Куда же деваются все звезды, которые с земной поверхности видны невооруженным глазом и видны ли они космонавтам?
Почему не видно звезд на фото с МКС?
Ответ на этот вопрос наверняка не удивит тех, кто разбирается в искусстве фотографии. Любой фотоаппарат освещен светочувствительным элементом. У современных устройств его функции выполняет матрица. Яркость снимка зависит от количества фотонов света, которые попали на этот элемент.
Фото ночного неба с длинной выдержкой
Чтобы сделать качественный снимок, фотографу необходимо отрегулировать несколько параметров. Одним из них является выдержка (составляющая экспозиции). Это отрезок времени, в течение которого свет попадает на светочувствительный элемент при открытом затворе фотоаппарата. Соответственно, чем больше выдержка, тем ярче получится фото.
У камеры есть параметр – динамический диапазон. Устройство имеет определенный предел чувствительности относительно воспринимаемого черного и белого света. Другими словами, если на элемент попадет слишком много фотонов света (больше, чем может воспринять камера), участок на фото получится засвеченным и наоборот.
Эти особенности фотосъемки напрямую связаны со снимками с МСК. Чтобы получить качественное фото Земли с освещенной Солнцем стороны, выдержка должна быть короткой, практически мгновенной, поскольку наша планета при этом очень яркая. Соответственно звезды, находящиеся на значительном расстоянии, издают слишком слабый свет, чтобы камера уловила его.
Фото Земли из космоса
Для съемки непосредственно звезд требуется длительная выдержка, чтобы элемент накопил достаточное количество света. При этом в кадре не должно быть других объектов, в частности Земли. В противном случае на фото они будут выглядеть сплошными белыми пятнами. Одновременно с Землей звезды могут попадать на фото в том случае, если она фотографируется с неосвещенной стороны – когда для нас наступает ночь.
То же самое касается попыток сфотографировать с земной поверхности ночное небо – Луну и звезды. Спутник затмевает своим светом все остальные объекты, поэтому на снимках они не отображаются.
Чтобы наблюдать за различными небесными телами и фиксировать их, ученые разрабатывают специальные технологии. Они позволяют либо создать искусственное затмение для слишком яркого источника, либо «обнулить» его свечение. Первая технология успешно используется космическим аппаратом SOHO, который ведет наблюдения за Солнцем с 1995 г. На фотографиях с этой обсерватории видны объекты до 6-й звездной величины.
Видят ли звезды космонавты?
Космонавтам звезды видны даже лучше, чем с поверхности Земли. Они горят ярким немерцающим светом. В пределах Млечного Пути можно отчетливо рассмотреть отдельные звездные скопления.
Единственное условие – МКС не должна освещаться солнечным светом, так как в данном случае происходит тот же эффект, что и на Земле днем. Солнце затмевает звезды для наших глаз. Но в отличие от земной поверхности, где свет рассеивается атмосферой, в открытом космосе достаточно заслонить светящиеся объекты и звезды снова станут различимыми.
Самая яркая звезда – Сириус
Почему человеческие глаза могут различать Луну и звезды одновременно, а фотокамеры – нет? Дело в том, что у зрения имеется более широкий диапазон между максимально черным и белым цветом. Можно сказать, что наши глаза чувствительнее.
Космонавты видят звезды и более отчетливо, чем наблюдатели с поверхности Земли, если космическая станция находится в тени нашей планеты. Если же она освещается солнечным светом, то для улучшения видимости достаточно заслонить яркий объект.
Если Вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Источник
Видны ли звезды в открытом космосе?
Часто астрономы говорят, что малое количество звезд, которое человек может увидеть ночью на Земле, связано с действием атмосферы, особенно если она сильно загрязнена. Поэтому телескопы стремятся строить высоко в горах. По логике, ещё лучше звезды можно рассмотреть непосредственно из космоса, где атмосфера не будет нам мешать. Но удивительный факт – ни на одной фотографии, сделанной во время полета американцев на Луну, вы не найдете на лунном горизонте ни одной звезды! Также звезд нет на других фотографиях, сделанных с МКС. Почему же их не видно?
Скажем сразу, что на самом деле космонавты прекрасно видят звезды. Проблема в том, что они не просто попадают на фотографии. Это явление связано с принципом работы фотокамеры. Дело в том, что у фотоаппаратов есть светочувствительный элемент – либо пленка, либо матрица (у цифровых фотоаппаратов). Свет, попадая на пленку, оставляет на ней след. Чем больше света упадет на светочувствительный элемент, тем ярче будет снимок. Если же его будет слишком много, то снимок получится засвеченным.
Фото Международной космической станции: NASA / Paolo Nespoli
Количество света регулируется двумя параметрами. Первый – это апертура, то есть размер отверстия, через которое свет проходит внутрь фотоаппарата. Второй параметр называется выдержкой. Выдержка – это время, на которое открывается затвор и в течение которого свет падает на светочувствительный элемент. Чем больше выдержка, тем больше света упадет пленку или матрицу, и тем ярче будет снимок. Те участки пленки, на которую упало больше света, оказываются более яркими.
Однако есть некоторый предел – «самый белый» и «самый черный» свет, который может оказаться на снимке. Абсолютно черной будет точка, на которую упадет количество света, меньшее некоторого нижнего предела чувствительности камеры. Абсолютно белой окажется точка, если количество упавшего на нее света превысит верхний предел чувствительности камеры. Соотношение между верхним и нижним пределом называют динамическим диапазоном. Величина диапазона – относительно постоянная величина для современных камер.
Проблема с фотографированием звезд связана с тем, что от них исходит очень мало света, а ограничения динамического диапазона не позволяют фотографировать очень тусклые объекты (звезды) и очень яркие (Луну, Землю и т.д.) одновременно. При чем здесь диапазон? Объясняем. Предположим, вы решили сфотографировать Луну и звезды. Но от звезд идет так мало света, что они не видны на кадре – вместо них стоят абсолютно черные пиксели.
Поступим очень просто – увеличим выдержку и апертуру, чтобы от звезд пришло больше света. Но в этом случае и от Луны придет больше света! И его будет так много, что вместо обычной Луны мы увидим почти Солнце!
Это произошло из-за того, что участки пленки, на который падает лунный свет, получают столь много света, что становятся «абсолютно белыми».
Таким образом, чтобы сфотографировать звезды, нужно так сильно увеличить апертуру и выдержку, что другие тела станут ослепительно яркими белыми пятнами. Поэтому, если необходимо получить нормальное фото планеты или Луны, то камеру придется настроить так, чтобы звезды не были видны.
Приведем фотографию звезд из космоса, на которую случайно попала наша планета. Посмотрите, насколько яркой выглядит она:
Как же человеческий глаз видит и Луну, и звезды одновременно. Всё очень просто – у глаза значительно выше динамический диапазон, поэтому он может одновременно видеть яркие и тусклые объекты.
Список использованных источников
Источник
Почему на фотографиях из космоса не видно звезд?
В сегодняшней статье мы решили разобрать один из самых распространенных вопросов. Почему почти на всех фотографиях сделанных из космоса не видно звезд?
Если мы посмотрим на фотографии ночного неба сделанные с Земли, то мы увидим кучу звезд, но например на фотографиях с Луны, с Международной космической станции или даже на снимках космических аппаратов небо абсолютно черное. Почему так происходит?
Некоторые люди связывают это с постановкой, якобы это все снимают в каком-нибудь павильоне и они просто забыли добавить звезды в кадр. Но давайте отложим теории заговора и попробуем найти этому другое объяснение.
Например МКС. На фотографии ниже мы не увидим звезд, но стоит обратить внимание, что космонавт освещается Солнцем. «Дневные» снимки делаются на короткой выдержке из-за чего матрица фотоаппарата просто не успевает собрать свет от дальних звезд, так как они намного тусклее нашего Солнца.
Чтобы сделать хорошие снимки при дневном освещении нужно выставить короткую выдержку или светочувствительность. Это правило работает и на Земле и в космосе.
Что касается съемок ночного неба с Земли, то думаю вы уже поняли, что такие фотографии возможны только благодаря большой выдержке и минимальном световом загрязнении.
Если мы захотим сфотографировать например Луну на большой выдержке, то у нас получится заснять звезды, но увы мы испортим фотографию нашего спутника, так как собрали от него слишком много света.
На самом деле можно и с Луны заснять звезды. Давайте возьмем фотографию космического аппарата «Клементина» на котором отчетливо видны звезды. Этот кадр был сделан с ночной стороны Луны.
Здесь мы можем увидеть некую лунную зарю, что на самом деле является солнечным светом, который рассеивается облаками пыли зависшими над Луной. Еще один яркий источник света (справа) это Венера.
В итоге ответ на вопрос оказался очень простым и совсем необязательно придумывать заговоры мирового правительства.
Спасибо за внимание! Если вы заметили ошибку в тексте, то, пожалуйста, сообщите о ней в комментариях, там же можете предложить тему для следующей статьи : )
Источник
Почему не видно звёзд в космосе?
Посмотрите на эти снимки, сделанные в космическом пространстве. Удастся ли вам найти хотя бы одну звезду?
И вот ещё снимок с борта МКС. Тоже ни одной звезды.
Кто-то даже использует тот факт, что с МКС не видно ни звёзд, ни Луны, чтобы доказать: нет никакой МКС, а все снимки и видео — постановка!
Для начала выясним, почему не видно звёзд с Земли днём. Заодно ответим на вопрос, почему небо голубое.
Атмосфера нашей планеты рассеивает свет. И, благодаря своему составу и плотности, рассеивает она сильнее коротковолновую часть видимого спектра: то есть, голубой, синий, фиолетовый. Небо мы видим голубым, так как голубого цвета в свете Солнца немного больше, чем фиолетового. Да и глаза наши так устроены, что лучше воспринимают голубой. Получается, что в какую бы точку неба мы не посмотрели днём, всюду будет солнечный свет, точнее, его коротковолновая часть. Свет «разбросанный» земной атмосферой. И хотя это не прямое излучение, его мощности вполне хватает, чтобы затмить даже самые яркие звёзды. Это словно смотреть на горящую спичку на фоне яркого костра.
А что ночью? Солнце скрывается за горизонтом и атмосфера больше не засорена его лучами. Мы уже можем видеть более тусклые объекты, то есть далёкие звёзды.
Получается, что если бы не было атмосферы, которая раскидывает солнечные лучи по небосводу, можно было бы видеть звёзды в любое время суток. Так и происходит на лишённых атмосферы космических телах. Но где же звёзды на снимках из безвоздушного пространства?
Существует такое понятие в фотографии — динамический диапазон. Этот диапазон определяет максимальную разницу между яркостями объектов, при которой объекты на фото будут видны и не будут засвечены. Так вот все камеры обладают меньшим динамическим диапазоном, чем человеческий глаз.
Мы можем видеть относительно свободно и не жмурясь яркую полную Луну одновременно со звёздами вокруг неё. Но стоит только сделать снимок, никаких звёзд в кадре мы не найдём: фотоаппарату не хватить своего динамического диапазона, чтобы запечатлеть настолько разные по яркости объекты.
Получается, в космосе не видят звёзды только фотокамеры, так как им очень мешают яркие объекты: Земля, Луна, другие планеты. Человеческий глаз же с такой задачей справляется.
А вот космические телескопы как раз наоборот — только звёзды и могут видеть. И им противопоказано смотреть на яркие объекты. Вот, например, снимок, на котором в поле зрения телескопа «Кеплер» попал яркий объект.
Нет, это не Солнце. Это Земля. Причём с расстояния в 151 млн км.
Так что отсутствие звёзд на небе Луны, это не доказательство студийной съёмки, а просто несовершенство камеры: сами астронавты звёзды могли прекрасно видеть.
Источник