¿Por qué el cielo estaba tan brillante como siempre con un eclipse parcial del 85%?

La respuesta de C Stuart Hardwick es perfecta, por supuesto. Pero solo quería agregar que estaba en el camino de la totalidad, y pensaba lo mismo la mayor parte del tiempo: ¿Por qué sigue siendo tan brillante aquí? Podía mirar hacia arriba con mis gafas eclipse y ver que el sol estaba bloqueado casi por completo, luego mirar alrededor sin las gafas y no parecía menos brillante de lo normal para esa hora del día.

Hasta unos 5–10 minutos antes de la totalidad. Luego se puso lo suficientemente oscuro como para darse cuenta. Las cigarras también lo notaron. Fue entonces cuando comenzaron a zumbar como si fuera el anochecer.

Luego, después de la totalidad, sucedió lo contrario. Después de que terminaron los oohs y aahs de la totalidad, gradualmente se volvió más brillante en los siguientes 5 a 10 minutos, y eso fue todo. Todos empacamos y nos fuimos. Claro, todavía se podía ver el eclipse con las gafas, pero ya no valía la pena pasar el rato en el calor. (Fue en los años 90 donde estaba).

Puede que hayas entendido mal. Vives en un área en la que el sol estaba oscurecido en un 85% por la luna, pero normalmente solo puedes percibir la sombra de la luna dentro del camino de la totalidad.

Aquí hay un mapa de dónde se podía ver la sombra:

La sombra tiene dos partes, la umbra y la penumbra, pero si estás muy lejos de este camino, no las viste.

Fuera de esta banda angosta, aún se podía ver el eclipse, simplemente no estabas en su sombra interna y oscura. Vives en algún lugar como la región de los Grandes Lagos o el norte de Texas, fuera de la sombra pero con una magnitud de .85. Eso está cerca del borde de la penumbra detectable.

Este mapa muestra la proporción del sol eclipsado (y, por lo tanto, la oscuridad de la penumbra) como diferentes ubicaciones:

Podrías pensar que notarías algo que cubre el 85% del sol, pero no tanto. Las gafas de sol suelen bloquear el 98% de los rayos del sol. El 85% es apenas perceptible debido a la notable capacidad del ojo para adaptarse. Dado que tomó mucho tiempo para que el sol estuviera sombreado hasta este punto, sería difícil notarlo. En mi ubicación, podría decirlo después del hecho, en comparación con el brillo una hora después, pero nunca me habría dado cuenta si no lo hubiera sabido de antemano. El grado de atenuación fue mucho, mucho menor que el paso de una nube.

Tampoco se daría cuenta si mirara (brevemente) al sol. Vería algo como esto (tomado de mi patio durante el eclipse) solo sin la reflexión del sorteo:

Si hubiera mirado a través de un filtro solar, una máscara de soldador, gafas de eclipse o una cámara estenopeica, habría visto lo que vi:

Pero no te preocupes. Si estás en el sur de los EE. UU., Tendrás una oportunidad de ver la sombra real en siete años.

Muchos factores juntos:

  1. Percepción logarítmica de la cantidad de luz física.
  2. Sus pupilas compensan la luz más débil, dejando la misma cantidad de luz llegando a su retina.
  3. Tu cerebro normaliza tu percepción a “tan brillante como siempre”

# 2 es obvio. # 1 a continuación (mucho texto), pero el # 3 es más interesante, esto está relacionado con la famosa disputa de internet “vestido dorado o vestido violeta” hace un tiempo. Entonces, # 1 primero:

Todo nuestro sistema de percepción de luz está orientado a ver razonablemente tanto bajo un cielo azul claro (digamos al mediodía, a la sombra de la luz solar directa) como bajo un cuarto de luna por la noche.

La relación de la intensidad de la luz entre esas dos condiciones es de aproximadamente 1: 2000000 (2 millones), medida físicamente.

Entonces, bajo el cuarto de luna, la diferencia entre el 100% de oscuridad total (una tinta negra sobre papel, por ejemplo) y la luz completa (papel blanco debajo de la luna) es 1/2000000 de la “luz de rango superior” que nuestro ojo puede registrar cómodamente.

Nuestra percepción no es lo suficientemente fina como para dividir todo el rango de luz posible en 2 millones de gradaciones iguales. Por lo tanto, percibimos un número mucho menor de intensidades de luz posibles, posiblemente tan bajas como 200. Necesitamos “asignar” estas intensidades subjetivas a todo el espectro, rango de 1 a 2 millones.

Por lo tanto, somos capaces de percibir / diferenciar diferencias sutiles en luz débil (“a la luz de la luna”), pero agrupamos enormes rangos de intensidad de luz posible en un solo “valor de percepción” para luz brillante.

Esto nos permite leer tanto a la luz de la luna (diferencias muy pequeñas entre blanco y negro) como a la luz del sol (diferencias de luz de gran intensidad entre blanco y negro). Recuerde, solo tenemos unos 200 valores “en el dial” que podemos leer como diferentes intensidades de luz, tenemos que asignarlos sabiamente.

Matemáticamente significa que “percepción” = log (“verdadero valor de entrada sin procesar”)

Si asignamos esos 200 valores de “percepción de la luz” a un rango de 2M de acuerdo con la fórmula anterior (que es más o menos como funciona en nuestra carne, es curioso que los logaritmos se hagan realmente en carne sucia), obtenemos lo siguiente.

Cielo 100% brillante = “percepción de brillo 200 en escala subjetiva 0–200”

15% de cielo brillante = “percepción de brillo 120 en escala subjetiva 0–200”

Por lo tanto, el cielo 85% más oscuro se percibirá subjetivamente solo como un 30% más oscuro. Junto con sus pupilas cada vez más anchas, realmente se verá cerca de “tan brillante como siempre”.

El eje horizontal es la “luz real”, el eje vertical es lo que ves (con la misma dilatación de la pupila)

Este es el precio que pagamos por poder leer a la luz de la luna, o escuchar tanto la variación de la intensidad del zumbido de un mosquito como la variación del sonido del escape de la bicicleta al abrir el acelerador. Puede escuchar fácilmente que dos mosquitos zumban más fuerte que uno, pero si un mosquito agrega zumbido al sonido del escape de la bicicleta, no escuchará ningún aumento en la intensidad del sonido. Sin embargo, habrá un aumento en la intensidad del sonido, el mismo aumento que 1 mosquito -> 2 mosquitos. Pero en el “sonido de nivel de bicicleta” reserva su percepción de “diferencia” para diferencias mucho más grandes.

Mucho sobre el # 1 desde el principio.

Pero ahora llegamos a las cosas realmente interesantes, # 3. Su cerebro está haciendo sus propios trucos, independientemente de esos logaritmos. Sus ojos son para ver y reconocer cosas y su color, sin importar si la cosa está mejor o peor iluminada. En luz reflejada. Sus ojos no son para mirar directamente a las fuentes de luz, para medir “qué tan brillante es esta luz”. No has evolucionado para ser un buen observador de barcos, buscando faros y estimando distancias por brillo.

Si miras a un tigre con dientes de sable que descansa en la sombra, tu cerebro mira al suelo (“hierba verde, sabemos lo verde que debería ser”), y te da la imagen y los colores del tigre limpios, tanto como sea posible , por los efectos de una sombra más profunda o más clara en la que se sienta. En la mayoría de los casos, el cerebro “bombeará / iluminará” los colores del tigre a pesar del hecho de que el animal está sombreado. Este “bombeo” es impulsado por la hierba “conocida” en la que se sienta el tigre. La hierba se registra mucho más oscura de lo habitual (“percepción cruda”), por lo que está bien (el cerebro piensa), tenemos que iluminar al tigre para obtener colores verdaderos, está sombreado.

Este mecanismo cerebral, con cielo, funcionará de la siguiente manera: “está bien, esa enorme cosa azul allá arriba … el suelo parece estar un poco más oscuro de lo habitual … así que vamos a presentar esa enorme cosa azul más brillante que lo que es” crudo “. probablemente esté sombreado, tengo que arreglar esto para un reconocimiento adecuado … ”

Con todo, su cerebro trata de convencerlo de que sigue siendo el mismo cielo de siempre. No es un cielo nuevo y desconocido. En realidad, una cosa inteligente, ese cerebro, creo.

Ahora ese vestido tonto (dorado / violeta). No había suficiente información de “iluminación + color de fondo” en esta foto. Dependiendo de lo que el cerebro asumiera sobre “iluminación + color de fondo”, el proceso de corrección descrito anteriormente conducía, legítimamente, a oro o violeta.

Esto es similar al hecho de que la Luna desde la Tierra nos parece plateada clara, pero era gris oscuro para las personas que la caminaban. Mira las fotos que hicieron en la superficie. Si vuelves sobre lo que hace nuestro cerebro cuando miramos a la Luna desde la Tierra, entenderás fácilmente por qué.

Abajo, el vestido. Aproximadamente la mitad de las personas ven el vestido como dorado sobre blanco, la otra mitad como negro sobre azul. Es negro sobre azul en realidad. Un tema muy similar, vea la explicación, por ejemplo, en La ciencia de por qué nadie está de acuerdo con el color de este vestido.

El sol estaba bloqueado en un 85% por la luna. Sin embargo, eso aún es lo suficientemente brillante como para no haber tenido condiciones nocturnas. En el área de Filadelfia, donde estaba, estábamos en un 80% bloqueado. Mirando hacia afuera, la luz se redujo definitivamente, pero todavía estaba soleado; el equivalente de luz era aproximadamente el de un día nublado, lo cual era extraño, ya que el sol estaba allí. Sé que a la 1:00 p. M. (Antes del eclipse), era muy brillante, y una hora más tarde, notablemente menos, pero a menos que estés en o cerca de la totalidad, el sol sigue siendo lo suficientemente brillante como para que nadie lo hubiera esperado. estar oscuro, incluso con el 85% bloqueado.