¿Por qué la luna aparece blanca/grisácea y el sol amarillo? [duplicar]

En primer lugar, un cuerpo celeste puede parecer azul por una simple razón: puede ser azul, de hecho. Este es el caso de Neptuno. Que sea azul simplemente significa que la probabilidad de que un fotón se refleje en Neptuno es mayor si la frecuencia (color) del fotón es básicamente azul que cuando es verde, amarillo o rojo.

Sin embargo, la Luna en realidad no es azul. El porcentaje de fotones de diferentes colores es básicamente el mismo en la luz del sol y en la luz de la luna. El hecho de que pensemos que la luz de la luna es azulada es una ilusión óptica conocida como efecto Purkyně en honor a un biólogo checo del siglo XIX.

La razón de la ilusión es bastante simple y la esbozaste. El ojo humano depende de conos y bastones para ver. Los conos pueden distinguir los colores; básicamente, nos brindan información detallada y colorida sobre la cantidad de rojo, verde y azul (como la información RGB sobre los colores en las pantallas de las computadoras).

Los conos son más sensibles a la luz verde-amarilla en el medio del espectro visible. El color de luz más neutral es el "blanco", pero la luz del Sol está un poco separada. La componente azul, de alta frecuencia, cambia mucho de dirección (se dispersa) por lo que el cielo es azul, mientras que el resto de la luz llega desde la dirección del Sol. El color "opuesto" al azul es básicamente amarillo, por lo que el Sol se ve un poco más amarillo, no del todo blanco.

Los conos con esta sensibilidad de color RGB podrían ser suficientes para verlo todo en color pero tienen una desventaja: su sensibilidad es peor. Por eso los ojos también tienen bastoncillos. No pueden distinguir los colores, pero pueden ver incluso la luz más tenue. Su sensibilidad simplemente se maximiza para los colores que son azul verdoso o algo así.

Entonces, cuando ya "no ven nada" porque la luz es demasiado tenue (débil), el ojo se apoya en las varillas. El ojo efectivamente se vuelve daltónico, pero el cerebro aún debe interpretar los colores de alguna manera. Los interpreta como el color que normalmente se correlaciona al máximo con la visión de algo de los bastones, es decir, con la frecuencia a la que los bastones son más sensibles. Y este mecanismo le da a nuestra percepción el color azulado. Es porque el ojo comienza a depender de diferentes células que son máximamente sensibles a longitudes de onda (colores) ligeramente diferentes a las de los conos promedio.

Creo que cualquier explicación de bastones y conos, como el efecto Purkinje, para el color percibido de la Luna en sí misma no tiene sentido, simplemente porque la luz reflejada de la Luna (llena, arriba) es lo suficientemente brillante como para ser percibida por los conos. en nuestra retina. Como dices, si fuera cierto lo contrario, también nos impediría ver la Luna de color naranja cuando está cerca del horizonte, pero eso definitivamente lo hacemos. Por otro lado, tal explicación podría aplicarse a la apariencia del (resto del) cielo en una noche de luna, que es muy tenue; sin embargo, por experiencia personal, no puedo recordar que el cielo se vea completamente negro una vez que el Sol se ha ido.

Estamos hablando aquí de un fenómeno subjetivo; Estoy bastante seguro de que un análisis espectral cuidadoso mostraría todo tipo de variaciones para la luz de la luna, según las condiciones de observación, y casi nunca la misma composición espectral que la que se ve desde fuera de nuestra atmósfera. Sin embargo, la pregunta era por qué a simple vista no percibimos la Luna con color (a menos que esté muy baja). Para eso menciono dos factores.

1. La dispersión de Rayleigh del pensamiento produce un color marcadamente azul para el cielo (donde no hay otra fuente de luz que llegue a nuestro ojo), solo cambia ligeramente el espectro de la luz solar directa. De la luz directa del Sol superior, solo alrededor del 25% se desvía por dispersión, por lo que el cambio de color no puede ser más que leve, incluso si toda la luz dispersada fuera azul (que no lo es). Dado el brillo extremo del Sol, ni siquiera estoy seguro de qué significa precisamente decir que vemos el Sol como amarillo en lugar de blanco (con qué definición de luz blanca; el color promedio del espectro visto por los astronautas en órbita ?). Sin duda, la luz solar directa es más amarillenta que el espectro total obtenido si se agrega la claraboya azul, pero eso no dice mucho más que el amarillo es complementario del azul. En breve,

2. Si bien somos buenos para detectar ligeras variaciones de colores reflejados por diferentes objetos iluminados por la misma fuente, somos bastante malos para detectar las variaciones de color de las fuentes de luz cuando se usan por separado. Esto se debe a que nuestro cerebro compensa automáticamente la temperatura de color general de la fuente de luz para estimar mejor el color real de los objetos. No percibimos que nuestro interior se vuelve amarillo cuando cae la tarde y la luz incandescente reemplaza la luz del día; sin embargo, como cualquier fotógrafo sabe, el color real de la escena se desplaza fuertemente hacia el amarillo. Dado que por la noche la Luna es, con mucho, el objeto más brillante del cielo y (salvo la luz artificial) la principal fuente de luz que nos rodea, estamos obligados a percibirla como blanca, independientemente de cuál sea exactamente su espectro (excepto en casos extremos). donde la Luna está muy baja, y el sol no se ha ido del todo). En realidad, acabo de enterarme por WP de que el espectro de la Luna es un poco marrón en comparación con el del Sol, pero estoy seguro de que nunca lo habría notado por observación directa.