Zonverzadiging en helderheid van de blauwe lucht

Als kwalitatief onderzoek van de helderheid van de lucht en de verzadiging van de blauwe kleur van de lucht, werden metingen van de kleur van de luchtfoto gemaakt vanaf een computermonitor met behulp van de kleurhulpmiddelen van Adobe Illustrator. Geen van de gegevens mag als kwantitatief betrouwbaar worden beschouwd, aangezien de originele foto verscheidene malen was getransformeerd, en de metingen werden verricht vanaf een niet-gekalibreerde computermonitor. Niettemin kan het nuttig zijn als voorbeeld van het kleurverloop van de lucht.

Een reeks punten op het beeld van de lucht werd gekozen beginnend bij links, aangegeven door de witte stippen die op het beeld hierboven zijn gesuperponeerd. Voor het oog is het duidelijk dat de progressie leidt tot een helderder hemel en tot een blauwe kleur die minder verzadigd is, of meer pastel. Metingen van de kleur en de helderheid werden op elk punt verricht op basis van de aanwezige hoeveelheden rood, groen en blauw. In de grafiek linksboven werd de helderheid van het blauw genormaliseerd op 1 en werden het rood en groen uitgedrukt als fractie van het blauw. Een van de resultaten was dat het groen beduidend helderder was dan het rood. Dit is in overeenstemming met Rayleigh-verstrooiing die de kortere golflengten benadrukt. Een ander resultaat was dat het rood en groen toenamen als fractie van het blauw, wat erop wijst dat de kleur minder verzadigd werd. Dit kan worden geïnterpreteerd als blauw vermengd met een toenemende fractie wit licht, hetgeen in overeenstemming is met het feit dat het licht een combinatie is van Rayleigh- en Mie-verstrooiing. Naarmate je de richting van de zon nadert, neemt de Mie-verstrooiing een groter deel van het totale licht voor zijn rekening, en het door Mie verstrooide licht is in wezen wit. De grafiek van de totale helderheid hierboven is gewoon de som van alle drie de kleuren, met een maximum van 1 dat wit is op de monitor. De toenemende helderheid langs het pad van de gegevens is opnieuw consistent met een combinatie van Rayleigh- en Mie-verstrooiing. De Mie-verstrooiing heeft een sterke voorwaartse kwab en neemt toe naarmate je de richting van de zon nadert.