Предыстория (астрономия)

В астрономии обычно называют свет , фоном падающий из явно пустой части ночного неба .

Даже если в данной части неба нет видимых астрономических объектов, всегда присутствует некоторая низкая светимость, главным образом из-за диффузии света из атмосферы (рассеяние как падающего света от близлежащих источников, так и от искусственных земных источников, таких как города). ). В видимом диапазоне уровень светимости составляет около 22-й звездной величины на квадратную угловую секунду : очень низкий уровень, но в любом случае вполне в пределах возможностей телескопов нынешнего поколения . не Космический телескоп Хаббл страдает от этой проблемы.

В инфракрасной астрономии проблема может быть намного хуже: из-за более длинных волн небо и сам телескоп являются источником света. Чтобы обойти эту проблему, инфракрасные телескопы часто используют метод, называемый прерыванием , при котором зеркало быстро колеблется между интересующим объектом и близлежащим пустым небом. Два изображения можно вычесть, оставив, надеюсь, только свет, падающий от источника.

Есть несколько источников, которые способствуют яркости (ночного) неба. Некоторые из них являются инструментальными или обусловлены наличием атмосферы (например, свечением воздуха ) в случае наземных инструментов. Даже если мы сможем свести к минимуму влияние инструментальных и атмосферных компонентов (например, с помощью космического корабля), все равно есть несколько астрофизических компонентов, влияющих на фон неба: это могут быть наборы точечных источников, таких как слабые астероиды, галактические звезды и далекие галактики. а также диффузные источники, такие как пыль в Солнечной системе, Млечном Пути и межгалактическом пространстве. Фактическая важность конкретного компонента в основном зависит от длины волны измерения. Неопределенность (или шум) измерений, вызванная астрофизическими компонентами фона неба, называется шумом путаницы .

В астрономической ПЗС технологии фоном обычно называют общий оптический «шум» системы, то есть свет, попадающий на датчик ПЗС в отсутствие источников света. Этот фон может возникать из-за электронного шума в ПЗС-матрице, из-за плохо замаскированных источников света вблизи телескопа и так далее. Экспозиция на пустом участке неба также называется фоном и представляет собой сумму уровня фона системы плюс уровень неба.

Фоновый кадр часто является первой экспозицией в астрономическом наблюдении с помощью ПЗС-матрицы: затем кадр вычитается из фактического результата наблюдения, в результате чего теоретически остается только свет, падающий от наблюдаемого астрономического объекта.