Sky Glow-Berechnungen

Ich leite ein Projekt für meinen High School NASA Club und suche Rat. Das Ziel unseres Projekts ist es, einen Raspberry Pi zu verwenden, um eine Kamera zu steuern, die Fotos vom Himmel aufnimmt, und das Foto zu verwenden, um das Himmelslicht zu berechnen und eine Karte zu erstellen, wo am Himmel das meiste Himmelslicht vorhanden ist. Nach der Berechnung des Himmelsglühens fügt das Gerät es einem Diagramm hinzu, das zeigt, wie sich das Himmelsglühen im Laufe des Jahres ändert, und erstellt einen nächtlichen Twitter-Beitrag, in dem die Nacht für die Astronomie bewertet wird. Ich habe derzeit einen Arbeitscode, der bei einem Bild in Graustufen konvertiert und dann die Helligkeitskarte und ein durchschnittliches Himmelslicht ermittelt. Der Teil, an dem ich festhalte, besteht darin, herauszufinden, welche Art von Kamera ich verwenden soll. Ich weiß nicht, ob das RPi-Kameramodul zum Fotografieren der Sterne geeignet ist oder ob ich mit einer USB-Webcam besser geeignet wäre. Ich bin mir nicht sicher, welche Faktoren bei dieser Entscheidung überhaupt wichtig sind. Was ist nach dem Einrichten der Kamera der beste Prozess für die Kalibrierung, um Werte zu erhalten, die den akzeptierten Werten am ehesten entsprechen? Ich konnte mich nicht entscheiden, ob dies bei Astronomy, Raspberry Pi oder Photography Stack Exchange geschehen soll, aber ich habe mich für diesen entschieden, da das Leuchten des Himmels möglicherweise etwas ist, das Astronomen häufig berechnen. Danke für deine Hilfe.

Nun, Licht und das daraus resultierende Himmelslicht kommen in vielen verschiedenen Wellenlängen vor. Die erste Frage, die Sie sich stellen müssen, ist also, nach welcher Reichweite Sie suchen. Wenn dieses Projekt jemandem eine gute Vorstellung davon geben soll, ob es sich lohnt, das Teleskop in einer bestimmten Nacht herauszuziehen, interessieren Sie sich wahrscheinlich nur für die sichtbaren Wellenlängen des Menschen (aber unterschätzen Sie nicht die Amateurfunkastronomen in Ihrer Bereich!). Die Kamera meines Telefons nimmt Licht im nahen Infrarot auf, daher sollten Sie vorsichtig sein.

Zweitens benötigen Sie eine Kamera mit sehr geringem Rauschen. Wenn Sie mit ausgeschaltetem Licht in einen fensterlosen Raum gehen und ein Bild aufnehmen, möchten Sie von jedem resultierenden Pixel eine möglichst nahe an 0x000000 RGB-Messung haben. Ein Stern der Stärke 0 erzeugt nur 2,08 Mikrolux, sodass elektrisches Rauschen Ihre Ergebnisse erheblich verändern kann.

Drittens, und dies mag offensichtlich sein, machen Sie sich einen "Horizontschild" aus Pappe (ein Name, den ich erfunden habe), um direkte Lichtquellen zu blockieren.

Und wenn es nicht von entscheidender Bedeutung ist, eine tatsächliche Kamera zu verwenden, da Sie einen Himbeer-Pi verwenden, möchten Sie möglicherweise stattdessen nur ein Lux-Messgerät verwenden. Dieser hat ein separates Messgerät für die sichtbare Wellenlänge des Menschen, und das Rauschen sollte sehr gering sein, je nachdem, wie Sie es verdrahten und welche Spannung Sie liefern.

Ich würde die PiNoir-Kamera empfehlen . Da kein IR-Filter angeschlossen ist, ist es perfekt für nächtliche Beobachtungen geeignet. Wenn Sie die Himbeere nur benötigen, um Skyglow im Allgemeinen zu berechnen, können Sie versuchen, alles Licht zu sammeln, es zu einem Strahl zu bündeln und dann seine Intensität zu messen.

Was auch in den Sinn kam, ist: Berücksichtigen Sie bei der Berechnung der Bewertung der Nacht oder eines Punktes am Himmel die Mondphasen in Ihren Berechnungen. Ein heller und voller Mond erhöht das durchschnittliche Himmelslicht erheblich und umgekehrt.