Warum sind auf diesem Foto keine Sterne zu sehen?

Pluto und Charon, Foto aufgenommen von New Horizons am 8. Juli 2015 aus einer Entfernung von 6 Gigametern .

Foto von Pluto und Charon

Es fällt mir schwer zu glauben, dass hinter den Zwergplaneten-Zwillingen keine Sterne im Sichtfeld waren. Ich würde auch nicht erwarten, dass die Planeten so hell beleuchtet werden (wie viele Zillionen Kilometer sind sie von der Sonne entfernt?), dass die Sterne ausgewaschen werden.

Liegt es an einer zeitlichen Belichtung und Bewegung des Raumfahrzeugs? Aber warum wird dann das Detail auf Pluto nicht verwischt?

Sie können die Kameraeinstellungen hinter diesen Bildern nachschlagen. Im Falle von New Horizons reichen Belichtungszeiten von Bruchteilen einer Sekunde aus, um ein perfektes Bild von Pluto zu erhalten. Jetzt können Sie mit Ihrer Digitalkamera, die der von New Horizons sehr ähnlich ist, nach draußen gehen und mit einem Bruchteil einer Sekunde Belichtungszeit ein Bild des Himmels machen. Wie viele Sterne erwarten Sie auf diesem Bild? Ich habe übrigens neulich Nacht ein paar Bilder vom Vollmond gemacht. Die ideale Einstellung war ISO100, f/6,5 und 1/200 Sekunde. Keine Sterne ... dafür muss ich ISO1600, f/4,5 und 30 Sekunden verwenden.
Hier ist der Link zu einem der Rohbilder: pluto.jhuapl.edu/soc/Pluto-Encounter/view_obs.php?image=data/… . Die Belichtungszeit der Kamera betrug 100ms. Das ist viel zu kurz, um Sterne als schöne helle Flecken darzustellen. Wenn auf dem Bild ein heller Stern zu sehen ist (was sehr unwahrscheinlich ist), könnte er mit ein paar Photoelektronen in den Daten auftauchen, wenn Sie wissen, wo Sie suchen müssen.
Diese Frage erinnert an das Argument einiger Hollywood-Mondlandungs-Verschwörungstheoretiker, dass die NASA "vergessen" habe, Sterne zu ihren "gefälschten" Fotos hinzuzufügen, während das Fehlen von Sternen leicht durch Expositionsüberlegungen erklärt werden kann
@CuriousOne Ihre Kommentare hier sind wohl eine bessere Erklärung (in Bezug auf das Verständnis der Leute, was los ist) als die akzeptierte Antwort und sollten wahrscheinlich in eine Antwort umgewandelt werden, damit die Leute sie sehen.
@HagenvonEitzen: Jeder professionelle Fotograf weiß, dass der einzige Weg, den Mond und die Sterne in einem Bild mit der "richtigen" visuellen Helligkeit zu bekommen, eine Collage aus zwei Bildern ist, eines vom Mond mit kurzer Belichtung und eines von den Sternen mit eine viel längere Belichtungszeit ... also genau das, wonach die Verschwörungstheoretiker suchen, wäre eine garantierte fotografische Fälschung, und jeder, der jemals eine Kamera hatte und damit umzugehen wusste, würde es wissen.
Basierend auf den vorhandenen Antworten sieht es so aus, als wäre diese Frage in Photography StackExchange genauso relevant gewesen
Wenn Sie sich das Rohbild, mit dem @CuriousOne verknüpft ist, genau ansehen, sehen Sie ein paar schwache Lichtpunkte im Feld. Wenn Sie das Bild in einen Fotoeditor laden und die Belichtung erhöhen, sind sie deutlich sichtbar und wahrscheinlich Sterne. Die Punkte haben einen Durchmesser von einigen Pixeln und sind daher wahrscheinlich nicht nur schlechte Pixel im Sensor.
@scm: Die einzige Möglichkeit, dies sicher zu wissen, besteht darin, einen Dunkelrahmen und einen Langzeitbelichtungsrahmen für die Hintergrundsubtraktion zu haben. Das Team von New Horizon hat diese und das ist Teil der Datenanalyse. Ohne diese Frames ist es ziemlich schwierig/fast nutzlos zu spekulieren, was Detektor-/Ausleserauschen ist und was nicht. OTOH, jeder kann das Gleiche zu Hause mit seiner Digitalkamera machen. Es gibt jede Menge astronomische Bildverarbeitungssoftware für solche Dinge da draußen.
Interessant (ist mir nie in den Sinn gekommen), es gibt auch keine Sterne auf dem Bild, Pale Blue Dot .

Antworten (3)

Auf Pluto scheint die Sonne immer noch überraschend hell. Während es etwa 1500 Mal weniger hell ist als auf der Erde, ist diese immer noch etwa 250 Mal heller als ein Vollmond .

Wenn Sie den Effekt bedenken, den der Unterschied zwischen Voll- und Neumond auf die Sternenbeobachtung hat, gehe ich davon aus, dass die reflektierte Sonne auf Pluto immer noch hell genug ist, um es schwierig zu machen, Sterne zu sehen, ohne die Sicht auf die Planeten zu sättigen.

obwohl die sonne, von pluto aus gesehen, 250-mal heller ist als der vollmond (ich nehme an, von der erde aus gesehen), bedeutet dies nicht, dass das sonnenlicht, das von pluto aus 6 milliarden metern entfernung gesehen wird, genauso hell ist als das. aber es ist offensichtlich immer noch so viel heller als jeder der Sterne im Feld des Fotos, dass sie verwaschen sind. Ich denke, das ist die Antwort.
Das von Pluto reflektierte Licht hätte keinen Einfluss auf die Fähigkeit der Kamera, Sterne abzubilden. Das Problem ist, dass die Kamera einen begrenzten Dynamikbereich hat . Die Sterne sind einfach nicht hell genug, um im Bild zu erscheinen, wenn die Kameraeinstellungen es erlauben, Details von Plutos Oberfläche aufzunehmen. Wenn dieselbe Kamera so konfiguriert wäre, dass Sie Sterne sehen könnten, würden Pluto und Charon wahrscheinlich als weiße, konturlose Flecken erscheinen.

Sie können die Kameraeinstellungen hinter diesen Bildern nachschlagen. Hier ist der Link zu einem der Rohbilder. Die Belichtungszeit der Kamera betrug 100ms. Die LORRI-Kamera von New Horizon ist ein Ritchey-Chrétien-Teleskop mit einem Hauptspiegel von 20,8 cm Durchmesser und einer Brennweite von 263 cm. Das gibt uns ca. f12.6, was ein ziemlich langes, dh ziemlich langsames optisches System ist (aber typisch für ein astronomisches Instrument). Der CCD in dieser Kamera macht das wahrscheinlich etwas wett, indem er etwas empfindlicher ist als der durchschnittliche Digitalkamerachip (das ist vielleicht 1-2 Blendenstufen wert). Es ist auch eine panchromatische Kamera (Wissenschaftssprache für Schwarzweiß), die uns gegenüber einem CCD mit eingebautem RGB-Filter ein paar weitere Blendenstufen an Empfindlichkeit verschafft, sodass wir es ungefähr mit dem Äquivalent einer f8 zu tun haben .0 oder so Consumer-Kamera.

Jetzt können Sie Ihre Digitalkamera holen, sie auf eine vernünftige Verstärkung (z. B. ISO 400) einstellen, bei der das Ausleserauschen noch nicht dominant ist, und ein Bild des Nachthimmels bei f8,0 und 1/10 Sekunde Belichtung machen . Wirst du Sterne sehen? Wahrscheinlich nicht.

Ich habe letzte Nacht ein paar Bilder vom Vollmond gemacht. Die ideale Einstellung war ISO100, f/6,5 und 1/200 Sekunde. Keine Sterne ... dafür muss ich ISO1600, f/4,5 und 30 Sekunden verwenden, dh Bedingungen, die tausendmal mehr Licht sammeln und das Signal elektronisch verstärken, damit die dunkleren Sterne etwas sichtbar werden. Wenn ich ein (gefälschtes) Bild mit Mond und Sternen haben wollte, müsste ich die beiden zusammen photoshoppen. Genau so machen all die hübschen Hollywood-Filme ihre Astroaufnahmen: Es ist Bildmanipulation und CGI.

Kurios, auf dieser Seite wird die Belichtungszeit mit 40 s angegeben … ;-)
Ich würde vermuten, dass sie "40 ms" meinten und/oder dass jemand beim Bearbeiten der Seite einen Fehler gemacht hat. Die LORRI-Kamera würde Ihnen einen sehr schönen Sternenhintergrund und einen völlig überbelichteten Pluto/Charon bei 40 Sekunden Belichtungszeit liefern. Sie haben auch diese Bilder, sie werden zur Navigation und zur Kalibrierung der relativen Trägheitsführung/Kamerawinkel usw. des Raumfahrzeugs verwendet.
Die "Pluto-Zeit" kann man übrigens ganz einfach mit einer Digitalkamera simulieren, indem man die Blende schließt und/oder einen neutralen Graufilter verwendet. Wir sind eine AE von der Sonne entfernt, Pluto ist ungefähr 40 AE entfernt, was einer AV-Nummer auf der Kamera von 21 oder so entspricht, wenn ich mich nicht irre. Wenn ich das mache und durch den Sucher schaue, während ich die Blende einstelle, ist das Bild immer noch einigermaßen hell.
@chirlu: Bwahhhaahhhahhhaaaahhh! Sie haben die Website gehackt! Wow. Jemand muss John-Hopkins sagen, dass sein Server nicht sicher ist. Man fragt sich, was bei böswilligen Anfragen noch alles passieren kann. :-)
Sie können jeden gewünschten Text in diesen Link einfügen und er wird angezeigt ( ein weiteres Beispiel ). Zum Glück filtern sie jedoch HTML-Tags heraus. – Wollte nur zeigen, dass der direkte Link zu dieser Bildseite nichts über die Belichtungszeit beweist (aber die Übersichtsseite).
@chirlu: Das ist ein schlechtes Design ... im Ernst, wer macht das? Du hast natürlich vollkommen recht. Von einer Website entnommene Daten sind kein verlässliches Wissenschaftsprodukt. Um ganz ehrlich zu sein (und ich habe in anderen Beiträgen mehrfach darauf hingewiesen), besteht die einzige Möglichkeit, verlässliche wissenschaftliche Daten zu erhalten, darin, die Leute, die es genommen haben, persönlich zu kontaktieren und eine lange Diskussion darüber zu führen, wie es wirklich genommen wurde. Damit hast du mich fast erwischt. Wohin schicke ich das Bier? :-)

Nur um die vorherigen Antworten zu ergänzen, Sie können tatsächlich ein paar Sterne in den Bildern sehen, aber sie sind schwach

Durch Anpassen der Ebenen des Rohbilds erhalte ich das folgende Bild, in dem Sie einige erkennen können

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die Anpassung, die ich verwendet habe, ist die Pegelanpassung von gimp/photoshop/imageJ und ich habe den maximalen Pegel heruntergezogen.

Dadurch werden alle Pixelwerte effektiv mit einer Konstante größer als eins multipliziert, wodurch die Verstärkung der Kamera, dh die Empfindlichkeit / Iso-Zahl, effektiv erhöht wird.

Toll, dass das endlich mal jemand gemacht hat. Könnten Sie vielleicht einen Link zu den von Ihnen verwendeten Rohdaten hinzufügen und ein paar Worte dazu, welche Anpassung Sie vorgenommen haben? Übrigens willkommen auf der Seite!
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