为什么天上的星星看起来一样大?
摘要: 众所周知,天上的星星距离地球远近不一,而且实际体积大小也相差甚远,但是怎么人类用肉眼看起来那些星星几乎差不多大呢(除了太阳和月亮)?人眼大概相当于毫米口径的望远镜(可惜双眼之间不能形成光干涉),对50
众所周知,天上的星星距离地球远近不一,而且实际体积大小也相差甚远,但是怎么人类用肉眼看起来那些星星几乎差不多大呢(除了太阳和月亮)?
人眼大概相当于毫米口径的望远镜(可惜双眼之间不能形成光干涉),对500nm波长附近可见光的角分辨率大约就是角分(一度的六十分之一)量级(详见:Resolution of human eye)。
一角分是什么概念?以太阳的直径( ),如果距离裸眼观察者超过32天文单位(日地之间的距离),那么观察者的裸眼就无法分辨了。这个距离(32天文单位)从地球出发,连旅行者1号都追不上,别说到达太阳系外的其他恒星了。
所以,对于人眼来说,出了太阳以外,所有恒星都是无法分辨的。无法分辨的目标,可以近似为一个只有位置和亮度而没有形状及大小信息的点。而这样一个点,经光学系统所成的图像,就是这个光学系统的点扩散函数。光学系统的质量如果足够好,点扩散函数经采样(比如各种传感器,以及视网膜)后就应该是一致的(仅亮度不同)。