Sättigung und Helligkeit des Himmels

Zur qualitativen Untersuchung der Helligkeit des Himmels und der Sättigung der blauen Himmelsfarbe wurden Messungen der Farbe des Himmelsfotos von einem Computermonitor aus mit den Farbwerkzeugen von Adobe Illustrator vorgenommen. Die Daten sollten nicht als quantitativ zuverlässig angesehen werden, da das Originalfoto mehrfach transformiert wurde und die Messungen an einem nicht kalibrierten Computermonitor vorgenommen wurden. Dennoch könnte es als Beispiel für die Farbverläufe des Himmels nützlich sein.

Eine Reihe von Punkten auf dem Himmelsbild wurde von links beginnend ausgewählt, was durch die weißen Punkte auf dem Bild oben angezeigt wird. Es ist deutlich zu erkennen, dass der Verlauf zu einem helleren Himmel und zu einem weniger gesättigten oder pastellfarbenen Blau führt. Die Messungen der Farbe und der Helligkeit wurden an jedem Punkt auf der Grundlage der vorhandenen Anteile von Rot, Grün und Blau vorgenommen. Im Diagramm oben links wurde die blaue Helligkeit auf 1 normiert und Rot und Grün als Bruchteil von Blau ausgedrückt. Ein Ergebnis war, dass das Grün deutlich heller war als das Rot. Dies steht im Einklang mit der Rayleigh-Streuung, bei der die kürzeren Wellenlängen betont werden. Ein weiteres Ergebnis war, dass der Anteil von Rot und Grün am Blau zunahm, was darauf hindeutet, dass die Farbe weniger gesättigt war. Dies kann als eine Vermischung von Blau mit einem zunehmenden Anteil an weißem Licht interpretiert werden, was darauf hindeutet, dass das Licht eine Kombination aus Rayleigh- und Mie-Streuung ist. Wenn Sie sich der Sonne nähern, macht die Mie-Streuung einen größeren Anteil des Gesamtlichts aus, und das Mie-Streulicht ist im Wesentlichen weiß. Das obige Diagramm der Gesamthelligkeit ist einfach die Summe aller drei Farben, wobei ein Maximum von 1 auf dem Monitor weiß ist. Die zunehmende Helligkeit entlang des Pfades der Daten ist wiederum mit einer Kombination aus Rayleigh- und Mie-Streuung vereinbar. Die Mie-Streuung hat eine starke Vorwärtskeule und nimmt zu, je mehr man sich der Sonne nähert.