Le caratteristiche di luminosità della superficie lunare

Sarebbe utile un'altra tabella o ancora meglio una formula.

Vari link che ho trovato:

trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/2...-0074.pdf?sequence=1

astrodata.univer.kharkov.ua/moon/opp_wac/

onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2011JE003916/full

www.academia.edu/12722025/The_Lunar_Oppo...f_Alternative_Models

www.planetary.brown.edu/pdfs/4790.pdf

Vedi se trovi qualcosa di utile , di rendering non ne capisco molto , solo i concetti base , appunto chiedevo se ne conoscevi qualcuno di quei modelli , spunti per la discussione.

HUMAN:

Bravissimo, è questo il concetto che sto cercando di far passare da un mese, che in realtà il pannello riflettente non è altro che il suolo lunare.

Se questo fosse vero, bisogna poi spiegare perchè in altre situazioni questo "pannello riflettente" smetta improvvisamente di funzionare.

Negli esempi qui sotto c'è uno scarto di almeno 4-6 stop fra la zona in ombra (A) e la zona illuminata (. E ci sono tantissime situazioni simili a queste.



Come mai qui il "pannello riflettente" della sabbia non funziona più?

Oltretutto vorrei sapere come fa Human a definire il suolo lunare "pannello riflettente" quando rifletta addirittura meno luce di una lavagna nera (cit. Focus: www.focus.it/ambiente/natura/che-cos-e-l-albedo )

@ Redazione

L'effetto è massimo nelle foto in controluce e col sole basso. Le foto che hai postato hanno il sole alto e di lato.

Facciamo un esperimento mentale. Supponiamo che il sole sia basso.
A seconda della posizione del fotografo rispetto al sole, non varia la luminosità del soggetto, ma varia quella dello sfondo.

Se fotografi la roccia col sole alle spalle ovviamente non vedi la parte in ombra, ma supponiamo tu riesca a vederla riflessa in uno specchio. Lo sfondo ( riflette al suo massimo potenziale (retroriflessione) e illumina la parte in ombra della roccia (A). Supponiamo che la roccia rifletta 4 stop in meno della luce che riceve (ci sta, è scura come una lavagna): la differenza B-A sarà quindi 4 stop.

Ora ti sposti e fotografi la stessa roccia col sole di lato: lo sfondo avrà una luminosità più bassa, diciamo di 1 stop, e la differenza B-A sarà 3 stop.
Per compensare, incrementi l'esposizione di 1 stop: lo sfondo apparirà come prima, ma la parte in ombra della roccia apparirà più luminosa.

Ti sposti ancora e fotografi la stessa roccia in controluce: lo sfondo avrà una luminosità ancora più bassa, diciamo un altro stop, e la differenza B-A si riduce a 2 stop.
Per compensare, incrementi l'esposizione di 1 stop: sfondo come prima ma ombra della roccia ancora più luminosa.

Alla fine vedresti una differenza di soli 2 stop con una roccia che riflette 4 stop in meno.
Pensa cosa succederebbe con una tuta che riflette il 77% della luce che riceve: si potrebbe arrivare ad azzerare la differenza tra sfondo e tuta (come nelle foto Apollo), o addirittura invertirla (tuta in ombra più luminosa dello sfondo).

A scanso di equivoci vorrei chiarire che tutto il suolo ha le stesse caratteristiche, non è intrinsecamente più scuro o più chiaro in alcune zone o in altre, ma appare più scuro o più chiaro a seconda di come lo si guarda rispetto al sole.

Riguardo al comportamento del suolo, abbiamo due teorie contrapposte quella dello shadow hiding e quella dello back scatter. Gli ultimi dati di Clementine sembrano dare maggior peso allo shadow hiding:

Multispectral Photometry of the Moon and Absolute Calibration of the Clementine UV/Vis Camera 1999

Recent studies of the lunar opposition effect have yielded contradictory results as to the mechanism responsible: shadow hiding, coherent backscatter, or both. We find that most of the surge can be explained by shadow hiding with a halfwidth of ∼8◦ . However, for the brightest regions (the highlands at 0.75–1.0 μm) a small additional narrow component (halfwidth of <2 ◦ ) of total amplitude ∼1/6 to 1/4 that of the shadow hiding surge is observed, which may be attributed to coherent backscatter. Interestingly, no evidence for the narrow component is seen in the maria or in the highlands at 0.415 μm. A natural explanation for this is that these regions are too dark to exhibit enough multiple scattering for the effects of coherent backscatter to be seen.

Quindi comunque i risultati non sono definitivi, i mari (maria) sono così scuri che è difficile misurare l'effetto di back scattering, ma non è detto che non ci sia.

Altri studi mostrano come ci sia estrema variabilità delle curve di fase (albedo versus angolo di incidenza del sole) tra le diverse aree lunari associate alla struttura della regolite:

Photometric properties of the lunar surface derived from Clementine observations 2000

We found that the opposition spike varies from site to site. here is no obvious systematic dependence of the spike with albedo of the surface. Spectral dependence of the spike is also different for different sites. The spike parameters are controlled by small-scale surface structure, and their variability suggests that opposition spike measurements can be used to detect variations in regolith properties.

Studi ancora più recenti mostrano che per i mari più scuri le curve di fase sono sostanzialmente le stesse misurate fino ad ora (e dipendenti dal back scattering, a causa della forte variabilità con l'angolo), mentre per i crateri più chiari le curve di fase siano mano pendenti (indice di un maggior effetto del back scattering [edit]corretto, avevo scritto shadow hiding[/edit]).

New Earth-based absolute photometry of the Moon 2011

A phase ratio imaging near opposition (1.6/2.7) shows almost the same ratio for maria and highlands, though bright craters (e.g., Tycho, Copernicus, Aristarchus) clearly reveal smaller slopes of phase function. This is an unexpected result, as the craters are bright and one could anticipate a manifestation of the coherent backscattering effect resulting in the opposition spike increasing at so small phase angles.

Ed in più abbiamo anche un'interessante commento:

The Clementine mosaics have been calibrated using laboratory spectral measurements of Apollo-16 samples at a standard (RELAB) illumination/observation geometry [...]
We suppose that such an extremely high albedo of Clementine mosaics can be partially explained by the albedo difference of the lunar region used for calibration and the region where sample 62231 was actually collected by the Apollo-16 crew (Station 2). [...]
Laboratory measurements of spectral albedo from returned lunar samples are not recommended for use as standards for absolute calibration of spacecraft images or telescopic data because of the difference of photometric function for samples and lunar surface.

Ovvero campioni lunari hanno mostrato un forte back scattering come ci conferma Hapke:

The Opposition Effect of the Moon: The Contribution of Coherent Backscatter 1993

The reflectances of several Apollo lunar soil samples have been measured as a function of phase angle in linearly and circularly polarized light. All samples exhibited a decrease in the linear polarization ratio and an increase in the circular polarization ratio in the opposition peak. This provides unequivocal proof that most of the lunar opposition effect is caused by coherent backscatter, not shadow hiding.

Quindi a quanto pare c'è una discrepanza tra le osservazioni fatte con la sonda Clementine e i campioni di suolo lunari delle missioni Apollo. Senza voler essere maliziosi, possiamo comunque dire che per un osservatore sul suolo lunare dovrebbe valere il comportamento retro riflettente osservato sui campioni di roccia Apollo.

Ora, siccome non c'è certezza assoluta sarebbe bene effettuare la simulazione in entrambi i casi (con e senza back scattering), anche se per quel che ho riportato, sembrerebbe che il comportamento con back scattering sia quello più probabile. Io comunque sono abbastanza convinto che nel momento in cui si riesca ad illuminare correttamente (come da foto) Aldrin, il suolo risulterà molto diverso da quello visto nella foto.

@ Human e chiunque possa essere interessato

Metto a disposizione la mia libreria di articoli scientifici sull'argomento. Ci sono anche alcune trattazioni analitiche (in coordinate sferiche) della luminosità lunare. Sono parecchi e decisamente specialistici quindi possono confondere più che aiutare.

Qui potete trovare l'archivio in formato zip

mega.nz/#!D5sTAD7a

la chiave per il download è questa


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Chi fosse interessato mi scriva in PM per la password del file zip.

@ Human

Riguardo al tuo Gedankenexperiment rispondo con queste due foto fatte durante la EVA numero 2 dell'Apollo 14, quando il sole era circa a 22° sopra l'orizzonte. A mio modesto avviso non pare ci sia molta differenza ne nella zona in ombra delle rocce, ne nel suolo attorno, anche confrontandole con le foto mostrate da Redazione. Sebbene sia possibile che per caso un cambio dell'apertura del diaframma possa dare un risultato molto simile, trovo questa possibilità alquanto improbabile specialmente se consideriamo corretta la funzione fotometrica di Orlova-Shevchenko.

Sole proveniente da nord-ovest


Sole proveniente da sud-est

HUMAN:

L'effetto è massimo nelle foto in controluce e col sole basso. Le foto che hai postato hanno il sole alto e di lato.

Se lo dici tu è sicuramente così. Io di fotografia non me ne intendo. Ti chiedo scusa se ti ho fatto perdere tempo.

(Questo è un altro come Alerivoli: si costruisce le sue teorie a proprio uso e consumo).

@ Redazione

Caspita, hai proprio smontato tutta la mia teoria, vado a nascondermi. :hammer:

A parte gli scherzi, qui non è questione di intendersene di fotografia o meno, perchè il fenomeno riguarda l'astrofisica e l'astrofotometria, e solo indirettamente la fotografia.

Io non mi sono inventato nulla, la riflessione del suolo lunare è descritta nella letteratura scientifica (ed è quella più studiata tra tutti i corpi celesti, almeno dall'Ottocento). Io l'ho semplicemente presa in considerazione.

@ kamiokande

Innanzitutto complimenti per la ricerca.

A quanto ho capito (correggimi se sbaglio) il coherent backscatter dà il suo contributo solo per angoli di fase molto piccoli (halfwidth of <2°) e determina l'estensione del picco (spike).
Aldrin non viene colpito da raggi riflessi con angoli di fase così piccoli, a causa dell'ombra del LEM, quindi la presenza o l'assenza del coherent backscatter non ha alcuna importanza per la soluzione del problema.
Tutto l'opposition effect che illumina Aldrin è dovuto a shadow hiding.

Riguardo al tuo Gedankenexperiment rispondo con queste due foto...
non pare ci sia molta differenza...

Controluce! Ho detto che l'effetto è massimo in controluce! :hammer:


P.S. Buona Pasqua a tutti.

HUMAN:

Caspita, hai proprio smontato tutta la mia teoria, vado a nascondermi.

Non c'è niente da smontare, perchè hai detto solo una montagna di stupidaggini.

perchè il fenomeno riguarda l'astrofisica e l'astrofotometria, e solo indirettamente la fotografia

Anche Piero Angela parla così. Tante parolone, e dentro solo fuffa.

Se la luce è alta o bassa cambia poco, visto che il differenziale in luminosità è comunque RELATIVO agli oggetti fotografati (fra luci e ombre), e non assoluto.

4-6 stop di differenza relativa sono un ABISSO in ogni caso, caro amico: è inutile che tu cerchi di "limarli" mettendoti a giocare coi paroloni scientifici.

Quindi tu non hai spiegato un cazzo, con la tua "teoria". Hai solo fatto ridere i polli, cercando di arrampicarti sugli specchi.

Resta ridicola la tua ipotesi della "sabbia magica", e resta enorme la presunzione di chi non capisce niente di fotografia ma vuole darsi comunque l'aria del professorone. "Astrofotometria" my ass.

***

PS: Invece di giocare con i computer e con la "letteratura scientifica", prendi una macchina fotografica a pellicola e vai in spiaggia a fotografare, con la luce alta, con la luce bassa, con la luce davanti o la luce da dietro, come vuoi tu, e poi vieni a farci vedere i risultati. Sai le risate che ci facciamo.

@ Redazione

Certo, la scienza non conta nulla, conta solo l'esperienza.

Allora, data la tua esperienza, saprai sicuramente spiegare il seguente fenomeno: perchè la luminosità della luna cambia così drasticamente con la fase, tanto che la luna piena è 4 volte più luminosa della luna al primo/ultimo quarto?

@Human

E' già la seconda volta che lo dici, ma non riesco a capire cosa intendi esattamente. Forse che oltre alla mia mappa calcolata, anche Cycles fa i suoi di calcoli, quindi i calcoli vengono fatti due volte e la loro somma dà un risultato inattendibile?

Cycles è programmato per tenere conto delle caratteristiche fotometriche dei materiali che sono impostati.
Se tu posizioni una luce di tipo Sun e la proietti contro un piano, Cycles è programmato per fare arrivare la giusta quantità di luce alla fotocamera virtuale da tutti i punti illuminati, tenendo conto della diversa angolazione dei raggi luminosi incidenti e riflessi.

Ciò che mi interessa è che Aldrin sia colpito dalla giusta intensità di luce riflessa, quindi, come ho già spiegato, la mappa rappresenta l'intensità con cui viene riflessa la luce verso Aldrin.

Se tu imposti correttamente il materiale del suolo lunare con il Material Node Editor di Cycles, sarà quest'ultimo a fare pervenire su Aldrin la corretta quantità di luce riflessa.

Di solito si bara per vincere, io avrei barato per ottenere un risultato diverso da quello che volevo dimostrare? Non hai esattamente un'alta considerazione di me...

Dubito fortemente che tu abbia barato in tuo sfavore. Quello che intendevo dire è che con quella mappa di riflessione hai fatto in modo di avere la zona posteriore alla camera virtuale con maggiore riflessione rispetto al resto.
Io (e i fotografi professionisti) ho fatto la stessa cosa aggiungendo un pannello riflettente.
(Non era mia intenzione offendere e se ti sei offeso mi scuso.)
Quello che devi fare invece, è limitarti a creare un materiale con caratteristiche simili al suolo lunare, lasciare i calcoli del rendering a Cycles e vedere quello che succede.

Da questo punto di vista il terreno NON si comporta con le stesse caratteristiche. Oppure vuoi contestare l'esistenza della retroriflessione, uno dei punti fermi a cui erano arrivati nelle discussioni storiche e da cui siamo ripartiti?

Mi ripeto.
Non puoi impostare una mappa di riflessione che risponda alle tue esigenze, ma ricreare le caratteristiche del suolo lunare. Sarà poi Cycles a illuminare con la necessaria luce riflessa le zone circostanti.
Non posso negare (nel senso che non sono in grado di farlo) che il suolo lunare abbia queste caratteristiche di retroriflessione (i discorsi fatti nei post precedenti non li ho capiti: sono un po troppo complessi per me), per cui mi devo limitare a considerazioni di base.
Come mai nelle foto postate da Redazione le rocce risultano così scure?
Eppure la loro superficie è colpita dalla luce retroriflessa dal suolo, e questa non può essere influenzata in alcun modo dalla posizione dell'osservatore.
Oppure anche le rocce hanno caratteristiche retroriflettenti, ma in questo caso, essendo la superficie delle rocce irregolare, dovrei vedere delle zone più brillanti di altre.
Senza dimenticare che in una foto non si vedono rocce ma le ruote del rover in ombra, il cui materiale ha caratteristiche ben diverse dalla regolite lunare.
Inoltre in questa foto il terreno dovrebbe abbagliare più della tuta dell'astronauta.
(Ci sono anche delle piccole buche nella foto, le cui pareti rivolte verso il fotografo hanno angolazioni più perpendicolari rispetto al suolo, ma la luce riflessa è sempre la stessa).

(Astronaut Alan Shepard during Apollo 14 EVA on the moon.)

perchè la luminosità della luna cambia così drasticamente con la fase, tanto che la luna piena è 4 volte più luminosa della luna al primo/ultimo quarto?

Scusami tanto Human se ti rispondo io, ma immagino come potrebbe risponderti Redazione a questa domanda, e sono convinto che non ti piacerebbe.
Con questa domanda effettivamente la mia considerazione di te cala un pò :wink:
E' abbastanza evidente il perchè la luminosità varia in base alle fasi lunari: la superficie illuminata è via via inferiore man mano che la Luna passa dalla fase di Luna Piena alla fase di Luna Nuova.
Minore superficie riflettente, minore luminosità.
Quì la retroriflettenza della regolite non ha nessuna influenza.

HUMAN:

perchè la luminosità della luna cambia così drasticamente con la fase, tanto che la luna piena è 4 volte più luminosa della luna al primo/ultimo quarto?

Ti comporti come se avessi di fronte un ragazzino di 12 anni. Guarda che SEI TU che devi spiegarci perchè la tua "sabbia magica" smette di funzionare, nelle foto che ti ho postato io, non sono io che devo rispondere alle tue domande. I 4-6-stop di differenza sono lì da vedere, è inutile che cerchi di cambiare argomento.

(Mi correggo: non sei come Alerivoli, sei PEGGIO di Alerivoli. Almeno lui un pò di rispetto per l'intelligenza altrui lo conserva).

Stammi bene, Human. Evita di rispondermi con altre stupidaggini, e abbi cura di questo thread.

Ti saluto.

@Human

C.v.d.

Human ha scritto: @ Redazione

perchè la luminosità della luna cambia così drasticamente con la fase, tanto che la luna piena è 4 volte più luminosa della luna al primo/ultimo quarto?

Beh! se fosse vera la tua risibile teoria della catarifrangenza che "funziona" solo a certe "inclinazioni", dovrebbe essere il contrario.

Ed in più in fotografia (e persino ad occhio nudo) la luna dovrebbe apparire circa così ...

@ Redazione

Arrivederci e grazie. :wave:
Grazie per le ghignate che mi hai fatto fare. Nessuno mi aveva mai insultato dandomi del Piero Angela!


@ Puskin

Io invece trovo risibile il tuo photoshop malriuscito ma soprattutto la tua foto profilo. Ma come si fa a prenderti sul serio??


@ Charliemike

Non era mia intenzione offendere e se ti sei offeso mi scuso.

Accetto le tue scuse per questa volta, ma ricordati che sono il moderatore e se mi fai incazzare ti modero le chiappe! :hammer:

Quello che devi fare invece, è limitarti a creare un materiale con caratteristiche simili al suolo lunare, lasciare i calcoli del rendering a Cycles e vedere quello che succede.

Va bene, mi hai convinto.
Anche perchè con la mia mappa di riflessione il risultato è una ciofeca, quindi mi rimane solo un'alternativa: il programmino suggeritomi dal buon vecchio KK (Kamiokande).

Come mai nelle foto postate da Redazione le rocce risultano così scure? Eppure la loro superficie è colpita dalla luce retroriflessa dal suolo, e questa non può essere influenzata in alcun modo dalla posizione dell'osservatore.

Stai considerando solo il fattore retroriflessione, ma dimentichi il secondo fattore in gioco, lo sfondo, che facci caso funge sempre da termine di paragone per capire se il soggetto è luminoso o meno. Infatti non parliamo mai di luminosità assoluta ma sempre di differenza rispetto allo sfondo.
Come ho spiegato e rispiegato, la luminosità dello sfondo è influenzata dalla posizione dell'osservatore, ed è più scuro in controluce e col sole basso. La ragione è che granelli e porosità fanno ombra e in controluce vedi un sacco di micro-ombre. Se fai una foto col sole alto e di lato, lo sfondo ti apparirà più luminoso (vedrai molte meno micro-ombre), quindi il soggetto ti apparirà relativamente più scuro.
Comunque se riesco a modellare correttamente il materiale lunare, simulerò anche quelle foto per dimostrare o smentire la teoria.

Inoltre in questa foto il terreno dovrebbe abbagliare più della tuta dell'astronauta.

Ti ha già risposto KK: la retroriflessione massima è pari all'albedo, cioè non supera mai il 6-13% a seconda del tipo di suolo.
Comunque in quella foto la retroriflessione causa un bell'effetto alone (Heiligenschein) attorno all'ombra del fotografo. Questo perchè le micro-ombre che ti dicevo prima sono quasi completamente nascoste alla vista (infatti questo fenomeno si chiama shadow hiding).

Scusami tanto Human se ti rispondo io, ma immagino come potrebbe risponderti Redazione a questa domanda, e sono convinto che non ti piacerebbe.

E invece ha risposto lo stesso e mi ha fatto ghignare! :hammer:
Comunque quando rivolgo una domanda a un esperto, non rispondere se non lo sei. Senza offesa, sei troppo impulsivo. Ti pare che se la risposta era così semplice la chiedevo a lui?

Human ha scritto: @ Redazione
@ Puskin
Io invece trovo risibile il tuo photoshop malriuscito ma soprattutto la tua foto profilo. Ma come si fa a prenderti sul serio??

Attenendoti ai fatti anzichè a orpelli e apparenze e/o inventando fantasiosi fenomeni astrofisicopsicopatici, conosci il principio sancito circa 7 secoli fa, da un semplice frate francescano, attenendosi al quale l'umanità è progredita mostruosamente in campo scientifico ?

Tu sai spiegare questo ?

@Human

Stai considerando solo il fattore retroriflessione ...<ometto il resto per non allungare il post>

Ricapitoliamo. Gli attori in gioco dovrebbero essere: suolo lunare e sue inclinazioni, e Sole.
Il Sole illumina il suolo lunare con diverse angolazioni a seconda delle foto considerate. Nel caso della foto con Aldrin che scende dalla scaletta (correggetemi se sbaglio) l'angolo di incidenza (ri-correggetemi nuovamente) dovrebbe essere di c.ca 12°
Nelle foto postate da Redazione mi si dice che l'angolo è maggiore.
Tuttavia in TUTTE le foto il suolo non è liscio come il marmo, ma presenta asperità e avvallamenti (e svariate buche).
A differenza della Terra, dove il suolo è composto da materiali diversi a seconda delle zone (roccia, sabbia, erba, asfalto, ecc.) e quindi con proprietà di riflessione e assorbimento diverse, sulla Luna sembra che il suolo sia uniforme, ovvero fatto dello stesso materiale ovunque.
Lo si evince dal fatto che in TUTTE le foto il suolo, sia in vicinanza che nello sfondo presenta le stesse caratteristiche di colore e riflessione (ovviamente nella stessa foto).
Se il suolo fosse liscio come il marmo, la maggior parte dei raggi luminosi, a parte la percentuale di assorbimento dovuta alle caratteristiche del materiale, verrebbe riflessa con angolo identico ma opposto all'angolo di incidenza. Dico la maggior parte perché non esiste la riflessione al 100% (esiste solo in un ambiente virtuale).
La restante luminosità viene diffusa nell'arco dei 360° dal punto di incidenza con percentuali diverse a seconda delle proprietà del materiale.
Se il materiale ha proprietà catarifrangenti di retroriflessione, avremo una maggiore percentuale di riflessione all'indietro lungo l'asse di incidenza (se non ho capito male).
A questa riflessione dobbiamo poi aggiungere la luce diffusa dal suolo lunare circostante al punto di incidenza.
(Per semplificare ho voluto considerare in questa mia elucubrazione un raggio luminoso che parte dal sole, sfiora un oggetto e colpisce il suolo lunare).
Bisogna anche tenere in considerazione che la percentuale di luce riflessa dal suolo lunare è di c.ca il 6-13%, ovvero agli occhi appare un colore piuttosto scuro.
Questo però non giustifica l'enorme differenza fra le foto.
Infatti le rocce sono colpite da molta più luce diffusa dal suolo e dalla luce retroriflessa rispetto al LEM, a causa delle dimensioni delle ombre proiettate (che è maggiore nel LEM, e le zone in ombra non riflettono luce).

Ma il LEM è molto più illuminato rispetto alle rocce che invece presentano un lato in ombra molto scuro.

Se dobbiamo prendere per buone le condizioni della foto del LEM, dovremo aspettarci delle rocce nelle altre foto molto più illuminate.
Al contrario, dovrebbe essere il LEM ad essere più scuro. (Il mio rendering senza pannello riflettente esprime il mio concetto)

La posizione dell'osservatore è ininfluente, perché il raggio luminoso parte dal Sole, rimbalza al suolo e colpisce l'oggetto allo stesso modo da qualunque punto lo si guardi.
La posizione dell'osservatore ci permette di vedere solo quale parte è più illuminata rispetto ad un altra e non varia in alcun modo la luminosità riflessa dell'oggetto.

Come ho spiegato e rispiegato, la luminosità dello sfondo è influenzata dalla posizione dell'osservatore, ed è più scuro in controluce e col sole basso. La ragione è che granelli e porosità fanno ombra e in controluce vedi un sacco di micro-ombre. Se fai una foto col sole alto e di lato, lo sfondo ti apparirà più luminoso (vedrai molte meno micro-ombre), quindi il soggetto ti apparirà relativamente più scuro.

Questo è corretto, ma è valido solamente se le porosità sono molto marcate. Se sono solo dovute alle dimensioni dei granelli di polvere o sabbia la luce diffusa e di retro riflessione schiariscono queste microombre.
(Puoi verificare facilmente questo effetto in Blender applicando una mappatura bump o normalmap e modificandone l'influenza.)
Guardando in controluce e con il Sole di fronte l'effetto che descrivi c'è, ma non è così marcato come pensi.

E invece ha risposto lo stesso e mi ha fatto ghignare!
Comunque quando rivolgo una domanda a un esperto, non rispondere se non lo sei. Senza offesa, sei troppo impulsivo. Ti pare che se la risposta era così semplice la chiedevo a lui?

A me personalmente ha fatto stupire che tu abbia fatto una simile domanda.
In tutto questo discorso di luce diffusa, retroilluminazione, angolo di incidenza, ecc. non c'entra nulla.
E' ovvio che minore superficie illuminata rivolta verso l'osservatore corrisponde a minore luminosità. E questo indipendentemente dal materiale dell'oggetto illuminato.
La curvatura, essendo la Luna una sfera, accentua questo effetto.
E non serve essere esperti per capire questa cosa.
(E nemmeno avere una palla di cristallo per predire la risposta di Massimo)
Se poi ritieni sempre che la soluzione sia un'altra, ti chiedo cortesemente di "illuminarmi".:question:

<<< Autorimosso - Charliemike >>>

@ Charliemike

Nel caso della foto con Aldrin che scende dalla scaletta (correggetemi se sbaglio) l'angolo di incidenza (ri-correggetemi nuovamente) dovrebbe essere di c.ca 12°
Nelle foto postate da Redazione mi si dice che l'angolo è maggiore.

Durante l'Apollo 11 il Sole era tra i 14° e 15° sull'orizzonte. Durante l'Apollo 16 sono arrivati anche fino a 48° (cosa che a mio parere ha portato di sicuro a problemi termici della hasselblad). Le foto che ha postato redazione credo siano riferite all'Apollo 17, sicuramente lo è quella del rover, quando il Sole era tra i 27 ed i 31 gradi. Comunque tutti gli angoli sono disponibili al link Sun Angles .

A differenza della Terra, dove il suolo è composto da materiali diversi a seconda delle zone (roccia, sabbia, erba, asfalto, ecc.) e quindi con proprietà di riflessione e assorbimento diverse, sulla Luna sembra che il suolo sia uniforme, ovvero fatto dello stesso materiale ovunque.

Non è proprio così. Esiste una forte differenza tra i mari, i crateri e le highlands, mostrando differenti strutture del suolo. Ovviamente mancano erba ed asfalto, ma le proprietà riflettenti cambiano a seconda delle aree. Questo ovviamente pone dubbi anche sul fato che il suolo appare simile in tutte le foto degli allunaggi (per esempio i campioni di di suolo delle highlands dell'Apollo 16 hanno mostrato una riflattanza fino a 4 volte maggiore rispetto al Mare Traquillitatis dell'Apollo 11).

La posizione dell'osservatore ci permette di vedere solo quale parte è più illuminata rispetto ad un altra e non varia in alcun modo la luminosità riflessa dell'oggetto.

Questo è vero, ma cambiano le condizioni di luminosità del suolo. Visto che uno dei punti di discussione è l'apparente similitudine tra la luminosità di Aldrin e quella del suolo, capire come si comporta il suolo permetterebbe di verificare se questo sia o meno possibile.

A me personalmente ha fatto stupire che tu abbia fatto una simile domanda.
In tutto questo discorso di luce diffusa, retroilluminazione, angolo di incidenza, ecc. non c'entra nulla.
E' ovvio che minore superficie illuminata rivolta verso l'osservatore corrisponde a minore luminosità. E questo indipendentemente dal materiale dell'oggetto illuminato.
La curvatura, essendo la Luna una sfera, accentua questo effetto.
E non serve essere esperti per capire questa cosa.

Mi spiace ma qui ti sbagli, il problema dell'opposition effect non riguarda quanta superficie è illuminata. Se fosse così non ci sarebbe bisogno di scrivere decine di articoli scientifici sull'argomento. Posso capire che l'argomento non sia di immediata fruibilità, ma senza tener conto di questo fenomeno qualunque tentativo di simulare le foto lunari è inutile, a meno che non si dimostri che questo effetto sia insignificante ai fini di quel che si vuol dimostrare.

@ charliemike

Ommioddio, Charlie, stavo scherzando! Ho anche messo la faccina sorridente!
Quanti permalosi qui...


@ Puskin

Hai modificato ad arte l'immagine che ho postato. Se credi di fregarmi caschi male. Vai a fare il troll da un'altra parte.

@Kamiokande
Tutte le mie considerazioni le faccio basandomi sul semplice ragionamento. Non ho la possibilità di documentarmi in questo momento. Ti ringrazio delle delucidazioni e delle correzioni. Io imparo così: sbagliando. (dovrei essere un luminare a quest'ora :laugh: )

Mi spiace ma qui ti sbagli, il problema dell'opposition effect non riguarda quanta superficie è illuminata. Se fosse così non ci sarebbe bisogno di scrivere decine di articoli scientifici sull'argomento. Posso capire che l'argomento non sia di immediata fruibilità, ma senza tener conto di questo fenomeno qualunque tentativo di simulare le foto lunari è inutile, a meno che non si dimostri che questo effetto sia insignificante ai fini di quel che si vuol dimostrare.

Questa non l'ho capita. Abbiamo una sfera di circa 3500km di diametro a 384000 km dalla Terra. A parte la luce riflessa a seconda della fase non risco a vedere altri fattori in gioco. Chiedo scusa per la mia abissale ignoranza (non scherzo :nono: )

@Human

Ommioddio, Charlie, stavo scherzando! Ho anche messo la faccina sorridente!
Quanti permalosi qui...

Questo per farti capire come sia facile essere fraintesi.
D'accordo: ri-seppellisco l'ascia di guerra. Non posso litigare con un altro utilizzatore di Blender. :shake:

Come banalissima risposta al perché le parti in ombra delle rocce siano più scure dell'astronauta e del LEM, sempre in ombra, mi sembra scontato considerare il diverso livello di riflettanza: se non ricordo male stiamo parlando di una tuta che riflette il 90% della luce mentre, nel caso delle rocce lunari, immagino che siamo sugli stessi livelli del suolo: 7-10%. E' una differenza di un ordine di grandezza.

@ Puskin
Se per catarifrangenza intendi il back scattering allora la tua elaborazione è esattamente il contrario di quello che dovrebbe accadere, altrimenti se si parla di shadow hiding allora potrebbe anche essere, ma come ci spiega Bruce Hapke del dipartimento Geologia e Scienze Planetarie dell'Università di Pittsburg:

"Another relevant observation (not illustrated here) is the fact that the full moon seen in the opposition effect peak does not exhibit either limb darkening or brightening (Wildey 1978). The relative contribution of multiple scattering to the total intensity depends on the angles of incidence and viewing, and decreases as the limb or terminator is approached. Hence, if CBOE (Coherent Backscatter Opposition Effect) were the only process contributing to the lunar opposition effect the full moon would be expected to exhibit pronounced limb darkening, while pure SHOE (Shadow Hiding Opposition Effect) would cause limb brightening. Although the macroscopic roughness of the lunar surface reduces the size of this effect (Y. Shkuratov, private communication), it should still occur. However, none is observed, probably because SHOE and CBOE have roughly equal amplitudes."

Quindi pur non essendo visibile nel disco lunare, il fenomeno esiste e non è inventato come da te sostenuto. Non basta far finta che una cosa non ci sia per farla sparire, su quanto però questo fenomeno sia determinate ai fini di questo thread è un altro paio di maniche, ma quanto meno va preso in considerazione.

@ Charliemike

Questa non l'ho capita. Abbiamo una sfera di circa 3500km di diametro a 384000 km dalla Terra. A parte la luce riflessa a seconda della fase non risco a vedere altri fattori in gioco. Chiedo scusa per la mia abissale ignoranza (non scherzo :nono: )

La risposta è presto detta, quando siamo prossimi alla luna piena (un giorno prima) aumentando del 4% l'area del disco la luminosità aumenta del 40%, ovviamente ci deve essere qualcos'altro a causare l'aumento di luminosità. Questo fenomeno è noto come effetto di opposizione (opposition effect), ma non ti preoccupare della tua ignoranza, anche gli studiosi in materia sono abbastanza confusi al riguardo e non riescono a venirne a capo. Infatti dopo 60 anni ancora non hanno una risposta definitiva alla questione (e dubito che noi qui potremo risolverla).

@ Human
In merito alle foto di rocce che ho postato, ed alle foto postate da Redazione, non mi riferivo al heilgenschein ma al problema che la retro illuminazione non appare nelle zone d'ombra ne quando il Sole è a 20° o a 30°, e per di più il suolo appare uniformemente illuminato allo stesso modo, sia che il sole colpisca di lato (fase a 90°) sia con fasi più basse 45° in zone (come i crateri ed le valli). Le stesse considerazioni valgono anche per l'Apollo 12 dove il Sole varia tra i 7° e i 18°.

Riguarda alla distinzione tra Shadow Hiding (SHOE) e Coherent Backscatter (CBOE), la cosa non è così banale come potrai vedere dai vari articoli scientifici che trattano l'argomento. È vero che il CBOE è caratterizzato dall'apparire ad angoli di fase bassi, sotto i 5°, mentre lo SHOE può essere distribuito anche su angoli fino a 20°, ma la vera differenza nel modo in cui la luce viene riflessa. Non voglio scendere troppo nei dettagli, troverai diverse spiegazioni negli articoli che ho raccolto.

Sinceramente dubito che lo SHOE possa illuminare in modo uniforme Aldrin nella foto, alla fine esso è un fenomeno locale che, nel nostro caso, si sviluppa nell'intorno dell'ombra proiettata dagli oggetti e che si esaurisce molto velocemente, però almeno può spiegare l'uniforme (o la quasi uniforme) luminosità del suolo quando osservata di lato; cosa che però cozza con le dichiarazioni di Aldrin e Armstrong che hai quotato qualche messaggio addietro. Ci sono quindi contraddizioni che possono essere valutate solo quando riusciremo ad avere una simulazione efficacie dei due effetti. Anche se per lo SHOE possiamo fare semplicemente una prova con un suolo che rifletta il 12% della luca incidente in modo uniforme in tutte le direzioni, se così non è sufficiente ad illuminare Aldrin (come credo) allora possiamo mettere da parte questo fenomeno.

Ho iniziato a studiare il software free Radiance che consente di utilizzare funzioni BSDF in forma tabulare. Il programma ha una curva di apprendimento abbastanza ripida visto che non possiede interfaccia grafica, anche se esistono un paio di add-on molto utili per Blender che esportano, anche se solo in parte, le scene create nel formato testuale usato da Radiance. Appena ho qualche immagine la posto, anche se credo mi ci vorrà del tempo.

@ kamiokande

In merito alle foto di rocce che ho postato, ed alle foto postate da Redazione, non mi riferivo al heilgenschein ma al problema che la retro illuminazione non appare nelle zone d'ombra

Funky1 ha detto una cosa giusta: tra una tuta spaziale e una roccia lunare c'è una differenza di riflettanza di circa 10 volte, quindi che siano molto scure te lo dovevi aspettare.
Quanto dovrebbero essere chiare per poter dire "qui appare la retroriflessione"?
Penso che una simulazione di queste foto sia il modo migliore per rispondere alla domanda.

lo SHOE può essere distribuito anche su angoli fino a 20°

Quindi per angoli di fase tra 20° e 180°, venendo a mancare completamente l'opposition effect (sia CBOE che SHOE), la riflettanza dovrebbe essere costante, cioè lambertiana.
La famosa funzione di Shevchenko, invece, è decrescente fino a 180°. Quindi o esiste un fenomeno opposto allo shadow hiding, che potremmo chiamare "shadow showing", oppure Shevchenko ha cannato di brutto.

Anche se per lo SHOE possiamo fare semplicemente una prova con un suolo che rifletta il 12% della luca incidente in modo uniforme in tutte le direzioni

Questa non l'ho proprio capita. Vuoi simulare una superficie perfettamente lambertiana? E perchè la riflettanza al 12%?