Himlens mætning og lysstyrke

Som en kvalitativ undersøgelse af himlens lysstyrke og mætningen af den blå himmelfarve blev der foretaget målinger af himmelfotoets farve fra en computerskærm ved hjælp af Adobe Illustrators farveværktøjer. Ingen af dataene bør tages som kvantitativt pålidelige, da det oprindelige foto var blevet transformeret flere gange, og målingerne blev foretaget fra en ikke-kalibreret computerskærm. Ikke desto mindre kan det være nyttigt som et eksempel på himlens farveforløb.

Der blev valgt en række punkter på himmelfotoet startende fra venstre, angivet ved de hvide prikker, der er lagt ind over hinanden på billedet ovenfor. Det er tydeligt for øjet, at progressionen fører til en lysere himmel og til en blå farve, der er mindre mættet, eller mere pastelagtig. Der blev foretaget målinger af farve og lysstyrke ved hvert punkt på grundlag af mængden af rød, grøn og blå farve. I grafen øverst til venstre blev den blå lysstyrke normaliseret til 1, og den røde og grønne lysstyrke blev udtrykt som en brøkdel af den blå lysstyrke. Et resultat var, at den grønne farve var betydeligt lysere end den røde. Dette er i overensstemmelse med Rayleigh-spredning, som fremhæver de kortere bølgelængder. Et andet resultat var, at den røde og grønne farve steg som en brøkdel af den blå, hvilket indikerer, at farven blev mindre mættet. Dette kan fortolkes som blå blandet med en stigende andel af hvidt lys, hvilket er i overensstemmelse med, at lyset er en kombination af Rayleigh- og Mie-spredning. Når man nærmer sig solens retning, tegner Mie-spredningen sig for en større del af det samlede lys, og det Mie-spredte lys er hovedsageligt hvidt. Grafen over den samlede lysstyrke ovenfor er blot summen af alle tre farver, med et maksimum på 1, som er hvidt på skærmen. Den stigende lysstyrke langs dataenes vej er igen i overensstemmelse med en kombination af Rayleigh- og Mie-spredning. Mie-spredningen har en stærk fremadrettet lobe og øges, efterhånden som man nærmer sig solens retning.