Helligkeitskennlinie Dämmerung

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h_c_greier

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Hallo Leute,

bin dabei in eine Animation (Jupitermonde) eine Art "Tag/Nacht"-Ansicht einzuscripten. Der Benutzer kann dann optional eine Checkbox anwählen, ob er Tageslicht (bei entsprechender Uhrzeit/Länge/Breite/Zeitzone) angezeigt haben will oder eben nur schwarzen Hintergrund.
Ich benötige dazu die Himmelshelligkeit in Abhängigkeit der Sonnenhöhe (Mond wird erstmal vernachlässigt, DeepSky Freunde: bitte nicht schlagen! ;) )
Sonnenhöhe für einen gegebenen Zeitpunkt an Länge/Breite hab ich schon, ist kein Problem.

Die Darstellung sollte eigentlich während der Dämmerung bzw. Sonnenauf-/untergang nur ganz simpel von Schwarz in ein helles Blau übergehen, das würde mir schon reichen (Spielereien wie Morgen-/Abendröte könnte man nachträglich überlagern).

Jetzt findet man auf Wiki die Formel
E = 80Lux * 1.5^t
wobei t in Minuten einzusetzen ist, und angeblich 800Lux die Vollbeleuchtung darstellen soll (allerdings im Büro).
» Helligkeitskennlinie
Diese Formel ist laut Wiki aber nur für einen Zeitraum von einer Stunde vor bis eine halbe Stunde nach Sonnenaufgang (also t zwischen -60m und +30m) für die Breitenlage Deutschlands geeignet.

Dann habe ich noch das hier gefunden:
FVLR Tageslicht

Hat das schon mal wer programmiert und welche Tipps gibt es dazu?

Danke und cs,
harald

 
Diese Formeln beschreiben aber die vom mehr oder weniger aufgehellten Himmel erzeugte Beleuchtungsstärke am Boden. Du müsstest erstens von der Beleuchtungsstärke des Bodens auf die Leuchtdichte des Himmels zurückrechnen, und zweitens lässt die Beleuchtungsstärke nur auf die mittlere Leuchtdichte des Himmels schließen, während du ja vermutlich berücksichtigen möchtest, dass z.B. während der Morgendämmerung der östliche Himmel deutlich stärker aufgehellt ist als der westliche.

Zur Berechnung der Leuchtdichte des Himmels ("Himmelshelligkeit") könnte Abschnitt 2.6 in

Schaefer B.E.:
Astronomy and the Limits of Vision
Vistas in Astronomy, Vol. 36, 311-361 (1993)
Link

mit den vorgeschlagenen Formeln oder eine der anderen dort angegebenen Quellen hilfreich sein.


Bill Gray hat in seinem GUIDE ja auch eine Option, die Himmelshelligkeit einzublenden. In http://projectpluto.com/source.htm nennt er als Quelle einen anderen Artikel von Schaefer:

Sky & Telescope, May 1998, pages 57-60:
"To the Visual Limits"
BASIC-Quelltext

Tschau,
Thomas
 
Hallo Thomas,

Vielen Dank für die vorgeschlagenen Links.
Ich habe den BASIC Code ausprobiert und er liefert die "Visual Sky Brightness" bzw. die "Limiting Magnitude". Ich habe aber gar nicht vor da irgendwelche Sterne zu zeichnen. Freilich verschwindet auch Jupiter ab einer bestimmten Himmels-Helligkeit, und ich nehme mal an, das ist dann der Fall, wenn der Wert aus dem BASIC Programm jenen der momentanen Jupiter Magnitude überschreitet. Möchte auch nicht gleich soweit gehen und mir dafür den Artikel kaufen.

Ich möchte das für das Tool aber gar nicht so kompliziert angehen. Es reicht mir hier der Übergang von einem Nacht-Schwarz zu einem Himmelblau im Verlauf des Sonnenaufgangs.

cs,
harald


--
 
Die "Limiting Magnitude" ist für dich irrelevant, aber die ""Visual Sky Brightness" gibt ja die Helligkeit des Himmelshintergrundes an (in nanoLambert), die du für deine Zwecke nur in einen geeigneten Grauwert umskalieren musst (vermutlich logarithmisch). Einige typische Einzelwerte zur Orientierung (aus Schaefers "Astronomy and the Limits of Vision"):

  • typical daytime sky: 5*10^8 nL
  • zenith at sunset: 3*10^7 nL
  • typical sky in big city: 1*10^6 nL
  • zenith at civil twilight: 1*10^5 nL
  • day vision / night vision: 1500 nL
  • typical sky at full moon: 1400 nL
  • zenith at nautical twilight: 300 nL
  • near horizon for dark sky: 240 nL
  • zenith for dark sky: 20

Tschau,
Thomas
 
Bei mir werden keine Grauwerte berechnet, es ist vielmehr ein "Alpha"-Wert für die Durchsichtigkeit. Wenn der Grafik-Clip alpha=100 (also opaque) hat, ist undurchsichtig und daher himmelblau, bei alpha=0 ist er komplett auf den Hintergrund durchsichtig, welcher dann das besagte "Nacht-Schwarz" hat ;)

Ah, vielen Danke für die Werte. Werde mal sehen ob ich mir da einen Kurven-Fit basteln kann, damit ich eine beschreibende Funktion für meinen alpha Wert kriege.

cs,
harald

--
 
Danke Peter,

die Papers sind sicherlich interessant, aber für meine Zwecke wäre das mit Kanonen auf Spatzen schießen...:)

cs,
harald

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