Pourquoi la lumière de la lune n'est-elle pas de la même couleur que la lumière du soleil?

La lumière de la lune est la lumière réfléchie par le soleil. Le soleil, dans l'espace, est blanc. Mais sur Terre, lorsque la lumière est filtrée à travers une atmosphère, la lumière apparaît en jaune. Alors, pourquoi le blanc au clair de lune traverse-t-il l'atmosphère?

La lumière de la lune est la lumière réfléchie par le soleil.

C'est au moins une des raisons pour lesquelles vous ne devriez pas vous attendre à ce que la Lune ait la même couleur. La lumière du soleil frappant un objet bleu, par exemple, apparaîtrait principalement bleue et similaire. Ainsi, la couleur que nous pourrions espérer voir de la Lune va être ajustée par les propriétés de couleur de la surface de la Lune.

En fait, le régolithe lunaire est essentiellement de couleur grise (c.-à-d. Neutre), de sorte qu'il reflète plus ou moins le spectre qu'il reçoit.

Le soleil, dans l'espace, est blanc

Non ce n'est pas. Il y a plusieurs raisons.

Le soleil est un objet exceptionnellement brillant (pour nous) et saturera notre vision des couleurs de telle sorte qu'il semble être blanc quand on le regarde directement.

Le soleil est en fait une étoile jaune . Ses pics de spectre se situent dans la plage bleu-vert (visuelle). Il y a des étoiles qui ont une couleur rouge ou bleue.

Le blanc est délicat. Le blanc est une couleur perçue. Il n'y a pas de longueur d'onde "blanche" dans le spectre EM. Le blanc est un équilibre entre les trois capteurs de couleur utilisés par votre vision humaine. Le soleil lui-même n’est pas blanc parce que la combinaison de couleurs "blanc" pour laquelle nous équilibrons est basée non sur la lumière du Soleil dans le vide de l’espace, mais sur la lumière qui atteint la surface de la Terre et aussi ce qui est réfléchi par la Terre (qui fait partie de l'éclairage ambiant que nous ressentons normalement).

pourquoi le blanc est-il au clair de lune à travers l'atmosphère?

La nuit dernière, le ciel était clair et clair autour de mon coude et la Lune me paraissait jaune. Cela varie en fonction de votre emplacement et des conditions atmosphériques, mais également de votre perception personnelle de la couleur.

Le clair de lune réfléchi est en fait légèrement rougi par rapport au spectre solaire incident ( Ciocca & Wang 2013 ). Cette même lumière est ensuite transmise dans l'atmosphère de la même manière que le soleil.

Toute phénoménologie (qui paraît contestée) selon l’affirmation de la question ne concerne que les nuances de notre perception des couleurs.

Figure 8: Albédos de lune géométriques moyens mesurés par GOME entre juillet 1995, novembre 1995 et septembre 1996.

D'après les mesures lunaires GOME de l'ESA , y compris la caractérisation des instruments et l'albédo de lune .

Étonnamment, le clair de lune a une couleur légèrement plus chaude que la lumière du soleil, car le facteur de réflexion de la lune est plus élevé pour les longueurs d’onde plus longues.

Cependant, les nuits claires, avec la pleine lune haut dans le ciel (avec une influence atmosphérique aussi minime que possible), le paysage qui nous entoure apparaît en bleu , en raison de l' effet Purkinje : à faible éclairage, notre sensibilité au rouge diminue (à mesure que notre système de vision passe de la lumière du jour (cônes) à la vision nocturne (avec des cellules en bâtonnets)).

Oui, la surface de la lune est suffisamment brillante et sa couleur est visible correctement (non déformée par l’effet Purkinje). Alors, quel est le lien entre cette question et la question de la couleur au clair de lune? À mon avis, nous avons tendance à percevoir l'impression générale de la couleur en regardant l'environnement, pas seulement la source de lumière.

C'est pourquoi la lumière du soleil semble "chaude" (plus jaune) et la lumière de la lune "froide" (plus bleue - parce que notre perception des couleurs est modifiée par le niveau de lumière insuffisant), même si les vraies couleurs sont à peu près les mêmes.

En fait, cela peut même devenir un réel problème lorsque vous prenez des photos de très longue exposition la nuit! Elles ressemblent presque à des photos du jour, détruisant l’atmosphère de mystère voulue.

Objectivement, la photo est correcte, mais ce n'est pas ce que nous voyons de nos propres yeux . Ajoutez de la teinte bleue et la sensation de nuit est de retour.

Exemple: (notez les étoiles, il ne s'agit certainement pas d'une photo prise au jour!) Abrahim Asad - Mathimago fanni Athiri, plage de Fuvahmulah lors de la grande exposition nocturne de la lune (CC BY-ND 2.0)

Je suis d'accord avec le commentaire de Jack, c'est en partie une idée fausse et une fête en raison de la façon dont les tiges et les cônes fonctionnent.

Dans " À la lumière de la lune argentée: faits et fiction " (de là où l'illustration et les citations ont été obtenues), de Marco Ciocca et Jing Wang, ils expliquent:

Page 365: "Les barres sont effectivement daltoniennes. La vision scopopique a une sensibilité supérieure à la lumière que le photopique, mais elle est en réalité daltonienne. 8

Figure 8: Perception de la lumière du soleil et de la lune due à nos yeux.

Pendant la journée, la vision photopique est clairement dominante et la distribution spectrale de la lumière perçue qui en résulte, même sans tenir compte de l'absence de composantes bleues du spectre solaire due à la diffusion atmosphérique, est clairement décalée vers le jaune-vert (560 nm) car la sensibilité du cône est biaisée vers cette partie du spectre visible $ ^ {[20]}. La sensibilité est inférieure à 450 nm, le pic à 560 nm revenant à zéro à 700 nm. Par conséquent, la lumière du soleil semble plus forte aux alentours de 560 nm (jaune-vert, la couleur des balles de tennis, sans surprise), et c’est pourquoi nous pensons que la lumière du soleil est dorée.

$^{[16, 17]}$$^{[3]}$

$^{[6]}$$^{[20]}$$^{[3]}$

Remarque: La figure 5 en elle-même est trompeuse en raison de l'explication ci-dessus et du texte de l'article qui explique la figure 5:

Page 363: "Nous avons également comparé la Lune à une altitude de 57 ° avec la lumière du soleil dans la figure 5, normalisée de la même manière que dans la figure 4. Etant donné que la lumière directe du soleil endommagerait le spectromètre, les données ont été collectées avec le télescope – spectromètre pointé dans une direction à une distance angulaire du Soleil aussi petite que prudente: nous l’avons fait pour protéger l’instrument tout en essayant de réduire les effets sur l’atmosphère.

Les données présentées à la figure 5 doivent être compensées et converties en fonction du spectre de la vue dans des conditions de luminosité et d'obscurité, comme illustré à la figure 8.

Références:

[3] Khann SM et Pattanaik SN 2004 Modélisation du décalage bleu dans les scènes au clair de lune par interaction entre cônes et vis J. Vision 4 316

[6] Naylor J 2002 Le livre Skywatcher publié 24 heures sur 24 (New York: Cambridge University Press), pp. 7–11, 86–87, 195-197.

[16]Stockman A et Sharpe LT 2006 Dans la zone crépusculaire: les complexités de la vision mésopique et de l'efficacité lumineuse Ophtalmique Physiol. Opter. 26 225–39

[17]Pokorny J et Cao D 2010 Contributions de bâtons et de cônes à la vision méscopique Proc. CIE (Commission internationale de l'éclairage) Conf. Qualité de l'éclairage et efficacité énergétique, (Vienne)

[20] Cornsweet TN 1970 Perception visuelle (New York: Académique) pp 145-8

Il y a beaucoup de bonnes réponses sophistiquées ici.

Voici un point important que je n'ai pas encore vu: la couleur est relative. Je ne parle pas de ceci de manière scientifique ou générale comme d’autres (bien) l’ont énumérée. Mais simplement: la couleur de fond immédiate est très importante.

Essayez-le avec n’importe quel échantillon de couleur: placez une couleur sombre puis une couleur claire à côté de l’échantillon. L'échantillon semblera changer, bien que ce ne soit évidemment pas le cas. Le damier illusion en est une version noir / blanc et gris. Mais cela fonctionne aussi avec les couleurs.

La couleur à côté de la Lune va changer notre façon de voir les choses. La nuit, le ciel est noir ou une ombre sombre et fraîche. Ainsi, même quand il est gris, il semble brillant en blanc. Quand nous voyons la Lune dans la journée, avec un ciel bleu, elle a également l’air blanche, mais elle s’estompe. Et nous voyons la lune à travers l’ atmosphère bleue. Le contraste de l’arrière-plan sera donc différent, mais la lumière deviendra plus bleue.

Mais voir la Lune dans la journée est considéré comme inhabituel. La Lune est censée représenter la nuit, le froid et l'obscurité. Nous sommes des animaux sociaux. Notre perception n'est pas objective mais aussi sociale. Si nous ne voyions que la lune dans le jour, nous la considérerions probablement comme un bleu gris. Mais puisque nous considérons la Lune principalement la nuit et la dessinons à côté du noir, alors elle devient blanche.

La question vraiment étrange que je n'ai toujours pas comprise est: pourquoi le soleil est-il si jaune? Notre perception a évolué en lumière blanche pour correspondre à la sortie du Soleil, mais nous appelons toujours le soleil jaune ou orange.

La couleur est bizarre.