En astrofísica y ciencia planetaria , la pendiente espectral , también llamada gradiente espectral , es una medida de dependencia de la reflectancia en la longitud de onda .
En el procesamiento de señales digitales , es una medida de la rapidez con la que el espectro de un sonido de audio desciende hacia las frecuencias altas, calculado mediante una regresión lineal . [1]
Pendiente espectral en astrofísica y ciencia planetaria
El espectro visible e infrarrojo de la luz solar reflejada se utiliza para inferir propiedades físicas y químicas de la superficie de un cuerpo. Algunos objetos son más brillantes (reflejan más) en longitudes de onda más largas (rojo). En consecuencia, en luz visible aparecerán más rojos que los objetos que no muestran dependencia de la reflectancia de la longitud de onda.
El diagrama ilustra tres pendientes:
- una pendiente roja , la reflectancia aumenta con las longitudes de onda
- espectro plano (en negro)
- Y una pendiente azul , la reflectancia en realidad disminuye con las longitudes de onda.
La pendiente (gradiente espectral) se define como:
- dónde es la reflectancia medida con filtros F 0 , F 1 que tienen las longitudes de onda centrales λ 0 y λ 1 , respectivamente. [2]
La pendiente se expresa típicamente en porcentaje de aumento de reflectancia (es decir, reflexividad) por unidad de longitud de onda:% / 100 nm (o% / 1000 Å )
La pendiente se usa principalmente en la parte del espectro del infrarrojo cercano, mientras que los índices de color se usan comúnmente en la parte visible del espectro.
El objeto transneptuniano Sedna es un ejemplo típico de un cuerpo que muestra una pendiente roja pronunciada (20% / 100 nm) mientras que el espectro de Orcus aparece plano en el infrarrojo cercano.
Pendiente espectral en audio
La "pendiente" espectral de muchas señales de audio naturales (su tendencia a tener menos energía a altas frecuencias) se conoce desde hace muchos años, [3] y el hecho de que esta pendiente está relacionada con la naturaleza de la fuente de sonido. Una forma de cuantificar esto es aplicando regresión lineal al espectro de magnitud de Fourier de la señal, que produce un solo número que indica la pendiente de la línea de mejor ajuste a través de los datos espectrales. [1]
Formas alternativas de caracterizar la distribución de una señal de sonido de frecuencia en función de la energía incluyen atenuación espectral , centroide espectral . [1]
Animales que pueden sentir la pendiente espectral
El escarabajo pelotero puede ver el gradiente espectral del cielo y la luz polarizada, y lo usaron para navegar. [4] Las hormigas del desierto Cataglyphis utilizan la polarización y los gradientes espectrales del tragaluz para navegar. [5]
Ver también
Referencias
- ^ a b c G. Peeters, un gran conjunto de funciones de audio para descripción de sonido , tecnología. rep., IRCAM, 2004.
- ^ A. Deressoundiram; H. Boehnhardt; S. Tegler y C. Truillo (2008). "Propiedades de color y tendencias de los objetos transneptunianos". El sistema solar más allá de Neptuno . ISBN 978-0-8165-2755-7.
- ^ DB Fry, La física del habla, Cambridge Textbooks in Linguistics, Cambridge University Press, 1996.
- ^ "Los científicos finalmente han descubierto cómo los escarabajos peloteros usan la navegación celeste para regresar a casa - ScienceAlert" . 2017-08-19. Archivado desde el original el 19 de agosto de 2017 . Consultado el 19 de agosto de 2017 .CS1 maint: bot: estado de URL original desconocido ( enlace )
- ^ Wehner, R. (1997). "El sistema de brújula celeste de la hormiga: canales espectrales y de polarización". Orientación y comunicación en artrópodos . Birkhäuser, Basilea. págs. 145-185. doi : 10.1007 / 978-3-0348-8878-3_6 . ISBN 978-3-0348-9811-9.