(Зайдите в фотостудию и закажите портрет. Как минимум, там будет два источника света: один, сильный, освещает лицо сбоку и создаёт рельеф лица на изображении (рисующий свет), другой, послабее, освещает лицо со стороны аппарата и создаёт освещённость в тенях, снижая контраст изображения. А любительские портреты со вспышкой выглядят несколько плоскими и безжизненными, потому что вспышка освещает лицо от аппарата и теней на нём нет.)
Если же то, что мы снимаем, контрастно и подсветить тени нельзя, то это — очень сложный объект для съёмки. Например, мы стоим в туннеле, фотографируем выход из него и хотим, чтобы получились и объекты в туннеле, и освещённый солнцем пейзаж. Тут надо тщательно измерить яркости объектов в туннеле и яркости пейзажа и так выбрать сочетание выдержка диафрагма, чтобы яркости «влезли» в тот интервал, который может передать плёнка. В таких случаях фотографы делают ещё и «вилку» — снимают три раза: один с расчётной выдержкой и диафрагмой, другой — увеличив выдержку относительно расчётной (или приоткрыв диафрагму) и третий — наоборот, чтобы потом выбрать наилучший снимок, в котором яркости объектов наилучшим образом «вписываются» в воспроизводимый плёнкой диапазон яркостей. Впрочем, если диапазон яркостей в кадре слишком велик, то всё равно ничего не получится.
И наконец, на Луну. Лунные камни и астронавты освещены Солнцем не хуже, чем сочинский пляж летом в ясный день. Современные аппараты сами определяют освещённость объекта съёмки и отрабатывают соответственно этому выдержку и диафрагму, но тот, кто фотографировал старыми камерами, где выдержку и диафрагму надо было ставить вручную, знает, что для съёмки в таких условиях нало ставить самую короткую выдержку, которая есть у затвора (одна пятисотая или одна тысячная доля секунды), да ещё довольно сильно задиафрагмировать объектив. Абсолютно чёрное небо с крохотными точечками звёзд при такой выдержке, конечно, «не проработается» — звёзды на снимке видны не будут. Чтобы они появились на фотографии, надо полностью открыть диафрагму и дать выдержку в несколько десятков секунд — но при этом всё остальное уйдёт на плёнке далеко в область передержек и на снимке будет полностью белым без каких-либо деталей. (Эффектные фотографии в учебниках астрономии, где звёзды описывают круги вокруг полюса, получают, как нетрудно понять, делая выдержку в час (!) или ещё больше.) В общем, фотографическая широта плёнки недостаточна, чтобы одновременно проработать и освещённые прямым солнечным светом объекты, и звёзды. Либо то, либо это.
А теперь давайте оценим яркость звёзд и объектов на снимках NASA. Отношения максимальной и минимальной яркостей объектов на снимках с Луны — более 100000. Визуальная звёздная величина Луны: -12.73, визуальная звёздная величина наиболее яркой звезды — Сириуса, равна -1.58. Отношение яркостей для звёзд считается на основе формулы Погсона: lg E2/E1=0,4(m1-m2). Для Луны и Сириуса в логарифмическом масштабе получим 4,46 или более 28800. Фотоплёнок с такой фотографической широтой нет (по крайней мере, у астронавтов на Луне не было.)
Менее утешительный результат получится, если сравнивать яркость объектов на поверхности Луны всё с тем же Сириусом. По справочнику [3] табл.111 находим яркость Луны 2500 кд/м?, откуда (по формуле Погсона) яркость Сириуса около 0,18 кд/м?. Освещённость, создаваемая Солнцем вне атм. Земли на удалении 1 а.е. в среднем 127 000 лк ([1] с. 1200); яркость листа белой бумаги (коэфф. диффузного отражения 0.6-0.7) при освещённости 30-50 лк будет 10-15 кд/м? ([3] табл.111). Поэтому на поверхности Луны яркость листа бумаги (в худшем случае 50/10) =127000лк/50лк x 10 = 25400 кд/м?. Скафандры астронавтов должны быть примерно такой яркости. Отношение яркостей 25400/0.18=141111 (5.15 в логарифмическом масштабе).
Ладно, берём лунный грунт. Альбедо Луны 0,067 (близко к коэфф. отражения почвы по спр. [3]), т. е. в 10 раз меньше, чем у бумаги. Возвращаемся всё к тем же 2500 кд/м? (это в худшем случае, реально грунт ярче).
На фотографиях лунная поверхность видна во всех полутонах, следовательно, попала в диапазон оптимальных экспозиций. Это означает, что Сириусу с его яркостью ничего не светит. Если Видны звёзды, то астронавты с луной — в области соляризации фотоэмульсии.
Даже если… Отрицательную звёздную величину имеют ещё только Канопус (-0,89) и некоторые планеты (например, Марс может иметь яркость до — 2). А всего звёзд с яркостью <1 только 24 по всему небосводу. Максимальная фотографическая широта светочувствительных материалов — 4 (крутая экзотика, но всё равно мало).
Так что отсутствие звёзд на фотографиях на Луне — не признак подделки, а наоборот. Если бы там звёзды были, то вот это была бы точно подделка — ну, по меньшей мере, фотомонтаж.
Про видимость звёзд в космосе и зрение. Естественно, звёзды в космосе видны — видим же мы их ночью с Земли. Но… кажется, не всегда. Если в поле зрения есть большой и яркий объект, то зрачок «задиафрагмирует» глаз — звёзды видны не будут. То есть если космонавт смотрит в иллюминатор, то звёзды он увидит. Но если в иллюминаторе будет при этом освещённая Солнцем Земля, то, пожалуй, нет. На Луне — тоже вряд ли: слишком много ярких объектов в поле зрения.
«Зритель хочет и в дневное время видеть звёзды на лунном небе, а ведь их обычно не видно: днём яркий солнечный свет ослабляет чувствительность глаза настолько, что небо кажется пустым, сплошь чёрным. Чтобы рассмотреть звёзды, надо глядеть через бленду, отсекающую посторонний свет. Тогда зрачки постепенно расширятся, и в небе вспыхнут огоньки, один за другим, пока наконец не заполнят всё поле зрения. А стоит перевести взгляд на что-нибудь другое, и — фьють! — звёзды пропали. Глаз человека может видеть одно из двух: либо дневные звёзды, либо дневной ландшафт, но не то и другое вместе».
Нет-нет, это не описание побывавшего на Луне очевидца. Этот текст был написан за восемь лет до того, как на Луне побывали первые люди. Это — отрывок из известного романа А. Кларка «Лунная пыль». Как видите, прозорливый человек ещё до полётов на Луну знал, что, находясь на освещённой Солнцем лунной поверхности, звёзд не увидишь. И Армстронг впоследствии это подтвердил: он сказал, что, когда находишься на Луне, впечатление такое, что ты — на ярко освещённом прожекторами футбольном поле, и никаких звёзд при этом не видно.
Посмотрите фотографию Земли, сделанную советским аппаратом Зонд-7 в 1969 году (это для тех, кто не верит американским снимкам). Этот снимок приведён в энциклопедии «Космонавтика» на вклейке VI, стр. 48-49. Земля есть. Звёзд — нет.
Если все эти теоретические рассуждения вас не убедили, их можно легко проверить на практике. Ясным вечером попросите вашего друга надеть что-нибудь светлое и выйдите с ним на улицу. Поставьте его под уличным фонарём и сфотографируйте на фоне звёзд. Когда фотография будет готова, посчитайте на ней звёзды. Нечего считать? Вот и у астронавтов были такие же проблемы, только более серьёзные: Солнце освещало всё на их фотографиях куда ярче, чем уличный фонарь — вашего друга.
([1] Физические величины. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.
[2] Дагаев М. М. Наблюдение звёздного неба. М.: Наука, 1983.
[3] Кошкин, Ширкевич. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980.)
Ю. И. МУХИН . Обратите внимание, что хотя насовцы и их хиви всё время натужно шутят, но вообще-то они без чувства юмора.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109
Если же то, что мы снимаем, контрастно и подсветить тени нельзя, то это — очень сложный объект для съёмки. Например, мы стоим в туннеле, фотографируем выход из него и хотим, чтобы получились и объекты в туннеле, и освещённый солнцем пейзаж. Тут надо тщательно измерить яркости объектов в туннеле и яркости пейзажа и так выбрать сочетание выдержка диафрагма, чтобы яркости «влезли» в тот интервал, который может передать плёнка. В таких случаях фотографы делают ещё и «вилку» — снимают три раза: один с расчётной выдержкой и диафрагмой, другой — увеличив выдержку относительно расчётной (или приоткрыв диафрагму) и третий — наоборот, чтобы потом выбрать наилучший снимок, в котором яркости объектов наилучшим образом «вписываются» в воспроизводимый плёнкой диапазон яркостей. Впрочем, если диапазон яркостей в кадре слишком велик, то всё равно ничего не получится.
И наконец, на Луну. Лунные камни и астронавты освещены Солнцем не хуже, чем сочинский пляж летом в ясный день. Современные аппараты сами определяют освещённость объекта съёмки и отрабатывают соответственно этому выдержку и диафрагму, но тот, кто фотографировал старыми камерами, где выдержку и диафрагму надо было ставить вручную, знает, что для съёмки в таких условиях нало ставить самую короткую выдержку, которая есть у затвора (одна пятисотая или одна тысячная доля секунды), да ещё довольно сильно задиафрагмировать объектив. Абсолютно чёрное небо с крохотными точечками звёзд при такой выдержке, конечно, «не проработается» — звёзды на снимке видны не будут. Чтобы они появились на фотографии, надо полностью открыть диафрагму и дать выдержку в несколько десятков секунд — но при этом всё остальное уйдёт на плёнке далеко в область передержек и на снимке будет полностью белым без каких-либо деталей. (Эффектные фотографии в учебниках астрономии, где звёзды описывают круги вокруг полюса, получают, как нетрудно понять, делая выдержку в час (!) или ещё больше.) В общем, фотографическая широта плёнки недостаточна, чтобы одновременно проработать и освещённые прямым солнечным светом объекты, и звёзды. Либо то, либо это.
А теперь давайте оценим яркость звёзд и объектов на снимках NASA. Отношения максимальной и минимальной яркостей объектов на снимках с Луны — более 100000. Визуальная звёздная величина Луны: -12.73, визуальная звёздная величина наиболее яркой звезды — Сириуса, равна -1.58. Отношение яркостей для звёзд считается на основе формулы Погсона: lg E2/E1=0,4(m1-m2). Для Луны и Сириуса в логарифмическом масштабе получим 4,46 или более 28800. Фотоплёнок с такой фотографической широтой нет (по крайней мере, у астронавтов на Луне не было.)
Менее утешительный результат получится, если сравнивать яркость объектов на поверхности Луны всё с тем же Сириусом. По справочнику [3] табл.111 находим яркость Луны 2500 кд/м?, откуда (по формуле Погсона) яркость Сириуса около 0,18 кд/м?. Освещённость, создаваемая Солнцем вне атм. Земли на удалении 1 а.е. в среднем 127 000 лк ([1] с. 1200); яркость листа белой бумаги (коэфф. диффузного отражения 0.6-0.7) при освещённости 30-50 лк будет 10-15 кд/м? ([3] табл.111). Поэтому на поверхности Луны яркость листа бумаги (в худшем случае 50/10) =127000лк/50лк x 10 = 25400 кд/м?. Скафандры астронавтов должны быть примерно такой яркости. Отношение яркостей 25400/0.18=141111 (5.15 в логарифмическом масштабе).
Ладно, берём лунный грунт. Альбедо Луны 0,067 (близко к коэфф. отражения почвы по спр. [3]), т. е. в 10 раз меньше, чем у бумаги. Возвращаемся всё к тем же 2500 кд/м? (это в худшем случае, реально грунт ярче).
На фотографиях лунная поверхность видна во всех полутонах, следовательно, попала в диапазон оптимальных экспозиций. Это означает, что Сириусу с его яркостью ничего не светит. Если Видны звёзды, то астронавты с луной — в области соляризации фотоэмульсии.
Даже если… Отрицательную звёздную величину имеют ещё только Канопус (-0,89) и некоторые планеты (например, Марс может иметь яркость до — 2). А всего звёзд с яркостью <1 только 24 по всему небосводу. Максимальная фотографическая широта светочувствительных материалов — 4 (крутая экзотика, но всё равно мало).
Так что отсутствие звёзд на фотографиях на Луне — не признак подделки, а наоборот. Если бы там звёзды были, то вот это была бы точно подделка — ну, по меньшей мере, фотомонтаж.
Про видимость звёзд в космосе и зрение. Естественно, звёзды в космосе видны — видим же мы их ночью с Земли. Но… кажется, не всегда. Если в поле зрения есть большой и яркий объект, то зрачок «задиафрагмирует» глаз — звёзды видны не будут. То есть если космонавт смотрит в иллюминатор, то звёзды он увидит. Но если в иллюминаторе будет при этом освещённая Солнцем Земля, то, пожалуй, нет. На Луне — тоже вряд ли: слишком много ярких объектов в поле зрения.
«Зритель хочет и в дневное время видеть звёзды на лунном небе, а ведь их обычно не видно: днём яркий солнечный свет ослабляет чувствительность глаза настолько, что небо кажется пустым, сплошь чёрным. Чтобы рассмотреть звёзды, надо глядеть через бленду, отсекающую посторонний свет. Тогда зрачки постепенно расширятся, и в небе вспыхнут огоньки, один за другим, пока наконец не заполнят всё поле зрения. А стоит перевести взгляд на что-нибудь другое, и — фьють! — звёзды пропали. Глаз человека может видеть одно из двух: либо дневные звёзды, либо дневной ландшафт, но не то и другое вместе».
Нет-нет, это не описание побывавшего на Луне очевидца. Этот текст был написан за восемь лет до того, как на Луне побывали первые люди. Это — отрывок из известного романа А. Кларка «Лунная пыль». Как видите, прозорливый человек ещё до полётов на Луну знал, что, находясь на освещённой Солнцем лунной поверхности, звёзд не увидишь. И Армстронг впоследствии это подтвердил: он сказал, что, когда находишься на Луне, впечатление такое, что ты — на ярко освещённом прожекторами футбольном поле, и никаких звёзд при этом не видно.
Посмотрите фотографию Земли, сделанную советским аппаратом Зонд-7 в 1969 году (это для тех, кто не верит американским снимкам). Этот снимок приведён в энциклопедии «Космонавтика» на вклейке VI, стр. 48-49. Земля есть. Звёзд — нет.
Если все эти теоретические рассуждения вас не убедили, их можно легко проверить на практике. Ясным вечером попросите вашего друга надеть что-нибудь светлое и выйдите с ним на улицу. Поставьте его под уличным фонарём и сфотографируйте на фоне звёзд. Когда фотография будет готова, посчитайте на ней звёзды. Нечего считать? Вот и у астронавтов были такие же проблемы, только более серьёзные: Солнце освещало всё на их фотографиях куда ярче, чем уличный фонарь — вашего друга.
([1] Физические величины. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1991.
[2] Дагаев М. М. Наблюдение звёздного неба. М.: Наука, 1983.
[3] Кошкин, Ширкевич. Справочник по элементарной физике. М.: Наука, 1980.)
Ю. И. МУХИН . Обратите внимание, что хотя насовцы и их хиви всё время натужно шутят, но вообще-то они без чувства юмора.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109