E8 – Måling af albedo

Formål

Målet er vha. to forskellige metoder at bestemme albedoværdier for is, jord og vegetation.

Albedo (latin for hvid) er andelen af det reflekterede lys. Eksempel: Hvis en overflade tilbagekaster 70% af lyset, siges albedoværdien at være 0,7 eller 70%. Vi vil ved forskellige måder forsøge at måle albedo.

Måling af albedo med lysmåler

Albedoen for en overflade kan findes ved at måle lysstyrken af det indkomne lys i forhold til lysstyrken af det reflekterede lys. Man kan imidlertid også finde albedoværdien af en overflade ved at sammenligne lysstyrken af det reflekterede lys med en overflade med kendt albedoværdi. Eksempelvis kan man benytte hvidt papir som reference, da man med tilnærmelse kan antage at hvidt papir tilbagekaster næsten alt lyset – dvs. har albedoen 1.

Eksempel

Du har målt mængden af reflekteret lys fra jord og mængden af reflekteret lys fra hvidt papir. Albedoværdien for jord findes som:

Fremgangsmåde

Ved at benytte en lysmåler koblet til en computer skal I måle lysstyrken af det reflekterede lys fra hhv. is, jord, vand og vegetation i forhold til referencen. Gør selv notater vedrørende forsøgets udførelse med henblik på at vurdere metodens brugbarhed.

Måling af albedo med kamera

Faktisk måler et fotoapparat jo også reflekteret lys, hvilket vi kan benytte til at finde albedoen af en overflade. Jo mørkere en overflade fremtræder på et billede jo mindre albedo har overfladen. Problemet er blot, at kameraet kan være mere eller mindre lysfølsomt. Vi må derfor som ved den ovenstående metode måle i forhold til en reference. Derfor skal I tage billeder, hvor det udleverede referencekort er med på billedet.

Referencekortet kan fx se således ud:

Herefter kan I som beskrevet nedenfor justere billedets lysstyrke og kontrast så referenceværdierne passer i billedet. Gøres dette, kan man direkte aflæse pixelværdien for den undersøgte overflade og finde albedo efter følgende forskrift:

Grunden til at man skal dividere med 255 er, at det svarer til totalreflektion. Dermed ligner formlen den ovenstående.

Et eksempel

Du har justeret lysstyrke og kontrast på dit billede og derefter aflæst pixelværdien til 50. Herefter findes albedo som:

Fremgangsmåde

Ved at benytte et digitalkamera skal I tage billeder af hhv. jord, vegetation, is og vand. Som beskrevet under teorien skal I sørge for at få referencekortet med på billedet. Vha. kablet overføres billederne til computer og nu skal I korrigere lyset og kontrasten på billedet, så værdierne på referencekortet passer. Til dette formål kan I benytte programmet Paint Shop Pro.

Korrektion i Paint Shop Pro

Først skal billedet lavet om til gråtoner. Dette gøres som vist til højre:

Dernæst kan billedet justeres i menuen vist nedenfor.

Ved hjælp af “dropper”–værktøjet i menuen til venstre kan I aflæse værdien af en pixel.