根据环境和设备计算深空天体的可见性

开题：假设知道了你所处的环境的表面亮度以及透明度参数，还有你的望远镜的口径、焦距以及目镜焦距，然后计算你可以看到的深空天体（下文简称DSO）？这个DSO的可见性能不能用具体的数值来表示？基于这个问题，我参考了Blackwell于Observer' s Handbook发表的一些理论，在刀锋等一些目视大佬的帮助下，开发了计算程序Windows版本，以及小程序版本。

这个计算公式参考自 https://www.cloudynights.com/top ... visibility-of-dsos/ ，使用了Guest_**DONOTDELETE**_*简化过后的公式。Excel公式下载：
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原版本的计算公式经过了我的扩展，考虑了大气透明度程度AOD，程序读取数据支持“梅西耶星表”，“赫歇尔400-I星表”，“NGC星表”，Windows版本程序还支持自定义数据。
下面贴一下这个计算的代码吧

    mag1 = parseFloat(mag1) // Magnitude
    longax1 = parseFloat(longax1) // Long axis (min)
    shortax1 = parseFloat(shortax1) // Short axis (min)
    diamet1 = parseFloat(diamet1) // Diameter (mm) of TELESCOPE
    focal1 = parseFloat(focal1) // Focal Length (mm) of TELESCOPE
    eyefo1 = parseFloat(eyefo1) // Eyepiece focal (mm) of TELESCOPE
    skysur1 = parseFloat(skysur1) // Surface Brightness (mag/sq'') of TELESCOPE
    AOD = parseFloat(AOD) // AOD of sky
        var objsrfb = mag1 + 2.5 * Math.log(2827 * longax1 * shortax1) / Math.log(10) // Surface Brightness of Object (mag/sq'') assuming exit pupil of 7 mm (eye)
    if (AOD > 0 && AOD < 1) { //
      objsrfb = objsrfb - 2.5 * Math.log(1 - AOD) / Math.log(10)
    }
    var magnif = focal1 / eyefo1 // Magnification
    var appsize = Math.sqrt(longax1 * shortax1) * magnif // Apparent size of Object after magnification  
    var exitpur = diamet1 / magnif // Exit Pupil (mm)
    var dimmi = 5 * Math.log(7 / exitpur) / Math.log(10) // Dimming w.r.t. 7 mm exit pupil
    var objrslbr = objsrfb + dimmi // Resulting brightness of object
    var skyrslbr = skysur1 + dimmi // Resulting Sky Brightness
    var b0 = Math.sqrt(7.5 * Math.log(appsize / 15) / Math.log(10) + 0.45) + 19.3
    var sss = 0.42 + 0.155 * Math.log(appsize / 15) / Math.log(10)
    var E1 = 0.35
    var threshold = sss * (skyrslbr - 19) + b0 - E1 * (Math.pow((skyrslbr / 24), 5)) // Limiting brightness
    var contrast = threshold - objrslbr // CONTRAST (negative = object not visible)
    return contrast

程序
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小程序



程序用的计算星表数据其实不算很精细，特别是对于星系这类目标，不同星表的长短轴数据相差甚远，不说用其计算出来的表面亮度能不能用于实际目视标准（实际看到的部分可能小于标称值），对于很多拥有明亮星系核的特殊星系可能是不适用的。还有对于疏散星团这类非面状天体判定可见度标准也存在疑问。这个版本的暂且作为待改进版本。如果高手们发现了更好的公式或者数据，不妨留言或者到项目里提issue：
github.com/ultrapre/DSO

我判断可视深空天体的办法是，先判断当前天空的视星等，找到最暗的一颗星査星图看它的视星等，然后根据它的视星等减去厂家公布望远镜的极限星等，来判断当前设备和当前环境我能看见什么的

shilei526 发表于 2019-12-10 12:57
我判断可视深空天体的办法是，先判断当前天空的视星等，找到最暗的一颗星査星图看它的视星等，然后根据它的 ...

简单的星等判断适用于点光源目标如恒星，对于M33这样的面状天体其实和实际有出入，因为其的光散布在一小块面状区域中。这个问题前人其实已经讨论过无数次了，说到底还是要根据星等和表面亮度来判断更准确，如果可以还需要进一步具体目标具体分析，比如峰值表面亮度与平均表面亮度差距，形态等等。

对目视派有帮助。

哈哈，这几天群里讨论的热烈，楼主辛苦了

silas 发表于 2019-12-10 13:14
简单的星等判断适用于点光源目标如恒星，对于M33这样的面状天体其实和实际有出入，因为其的光散布在一小块 ...

我的器材设备比较垃圾，所以星系和星云不是我的主要观测对象，就算能看见效果也不好，所以我一般目视疏散星团、球形星团、和几十个很亮的星系

shilei526 发表于 2019-12-10 15:04
我的器材设备比较垃圾，所以星系和星云不是我的主要观测对象，就算能看见效果也不好，所以我一般目视疏散 ...

其实大型目标是看美丽用的，例如有些疏散星团每颗星星都闪烁着不同颜色，看着都会入迷，
而深空目标只要能找到看到就很兴奋了，要效果有难度。

我觉得最重要的还有人的经验和视力，哈哈，这就没法算了

顶一个。
不知这个公式对目视（1x）适不适用

APO254 发表于 2019-12-10 19:07
其实大型目标是看美丽用的，例如有些疏散星团每颗星星都闪烁着不同颜色，看着都会入迷，
而深空目标只要 ...

能具体列举一下那几个疏散星团，用什么主镜，搭配啥目镜，当时环境如何？我对能看到彩色星点的目标很感兴趣！

从纯理论的角度研究这个确实挺有趣的，不过目视这种主观性很强的东西量化起来难