www.LeonidKonovalov.ru | Леонид Коновалов главная ::> новости ::> форум ::> контакт ::> карта сайта ::> добавить в избранное ::> поиск ::>
Космос | Луна

Луна


комментировать материал | весь архив раздела | версия для печати

12.02.2016

Что общего у кошки и ровера на Луне?

tap4.jpg


ЧТО ОБЩЕГО У КОШКИ И РОВЕРА НА ЛУНЕ?

 

Могу спорить, что вы ни за что не догадаетесь, что общего есть у обычной кошки и ровера на Луне? Я имею в виду вообще семейство кошачьих (с одной стороны) и  знаменитые проезды  на электромобиле по Луне, под названием «Гран При» (с другой стороны). Помните, как в киноролике миссии Аполлон-16 электромобиль, весело подскакивая на ухабах, сделал два круга по лунной поверхности? Вот об этом проезде я и хочу поговорить.


vlcsnap-2016-02-15-00h25m22s224.png

Рисунок 1. Электромобиль (ровер) на Луне.


Apollo-16. Проезды электромобиля (ровера) по Луне.


У вас, наверное, мелькнула мысль, что я начну сравнивать  «мягкость» прыжков здесь и там - и будете не на верном пути. Я хочу поговорить совершенно о другом явлении. Даже могу дать подсказку, чтобы объяснить, о чем сейчас пойдет речь. Слово для подсказки  – «ковер». Но вряд ли эта подсказка натолкнет вас на ответ. Потому что ни о каком реальном ковре не будет ни слова. Речь пойдет о «тапетуме» - об особом слое внутри глаза кошки. Латинское слово «tapetum» означает «ковер» или «покрывало». Тапетум – это такой перламутровый слой в глазу у животных, позади сетчатки, который работает как зеркало, отражая назад падающий в глаза животного свет. Он позволяет животным лучше видеть в сумерках и при очень слабом свете: возвращая прошедший свет назад, опять на сетчатку,  этот тапетум, судя по всему, позволяет в 2 раза повысить эффективную светочувствительность глаза.

Когда мы фотографируем кошку со вспышкой, глаза начинают ярко светиться. (рис.2) Шерсть кошки отражает свет диффузно, во все стороны, а вот тапетум – он работает как зеркальце – отражает свет туда, откуда пришел. А поскольку объектив и вспышка на фотоаппарате, как правило, находятся очень близко друг от друга и практически на одной оси, свет от вспышки, попадая в кошачьи глаза, возвращается прямо в объектив. А вот свет, попавший на шерсть, рассеивается во все стороны, теряя свою эффективность, и до объектива доходит лишь малая часть.


tap1.jpg

Рисунок 2. Глаза кошки отражают направленный свет.

 

Подобными свойствами отражения, как у тапетума, обладают некоторые, специально созданные материалы, их называют световозвращающими. Они применяются для изготовления дорожных знаков и светящихся полос на одежде, например, у работников дорожных служб (рис.3). В темное время суток, отражая свет от фар автомобиля обратно к источнику света, эти знаки и элементы одежды становятся видны водителем за 150-200 метров.  


светоматериал.jpg

Рисунок 3. Световозвращающие элементы на одежде.

 

Применяются такие материалы и в киноиндустрии. Из них делаются специальные киноэкраны для комбинированных съемок. Наибольшую известность эти киноэкраны получили благодаря комбинированным кадрам в фильме С.Кубрика «2001: Космическая Одиссея.» Материал называется скотчлайт (scotchlite) – рис.4.


3m_reflective.jpg

Рисунок 4.

 

Изготовитель этих экранов - фирма «3М» (Minnesota Mining and Manufacturing Company), которая начала выпуск светоотражающих пленок для дорожных знаков еще в 1939 году.

Поверхность экрана состоит из мельчайших стеклянных шариков, диаметром примерно 0,05-0,1 мм. Чтобы понять, насколько они малы, можно привести такой пример: на один дюйм по длине приходится от 250 до 400 шариков, что примерно соответствует принтеру с разрешающей способностью 300 dpi. Другими словами, диаметр шарика сопоставим с печатной точкой в принтере. Визуально экран из скотчлайта кажется однородным (рис.5), и только при макросъёмке можно заметить шарики (рис.6,7,8,9).

 

IMG_0108w.jpg

Рисунок 5. Материал скотчлайт вблизи

 


IMG_9986w1.jpg

Рисунок 6. Макросъемка.  

 


IMG_0060 2w.jpg

Рисунок 7. На скотчлайт наложена миллиметровая шкала (значения 1 мм и 2 мм).

 


IMG_0077w2.jpg

Рисунок 8.

 


IMG_0089w2.jpg

Рисунок 9.


reflect_19.jpg


Рисунок 10. Благодаря сферической поверхности, луч света возвращается туда, откуда пришёл.


       У стеклянных шариков есть такая особенность – они не рассеивают свет во все стороны, а отражают луч света туда, откуда он пришел (рис.10), назад, к источнику света. Благодаря такому свойству удается добиться невероятно высокой яркости экрана. Правда, оценить эту яркость сможет лишь тот зритель, чьи глаза окажутся на линии отраженного луча. А этот луч идет от экрана к источнику света. Следовательно, зритель должен находиться в том же месте, где источник света, другими словами - там, где находится проектор, освещающий экран. Для человека, который стоит немного в стороне от освещающего экран проектора, экран покажется серым, ведь стеклянные шарики почти ничего не отражают в сторону. 95% отраженного от экрана света  возвращается к исходной точке, к объективу проектора.  

      В домашних условиях в качестве киноэкрана мы используем белый лист бумаги, белую ткань или специальный матовый пластиковый экран из поливинилхлорида (ПВХ), реже – экран с аллюминиевым напылением или металлизированную ткань.

Белый экран рассеивает свет диффузно, одинаково во все стороны, поэтому имеет большой «угол обзора», и зрители, сидящие по центру зала и с краю ряда, видят под разными углами одинаковую по яркости картинку на экране (рис.11).

 

9b683b79c2ce2bf81177923a3dedf782.jpg

Рисунок 11. Диффузный экран в кинозале.

 

Совсем иначе ведет себя экран из скотчлайта.


IMG_1695w.jpg

Рисунок 12. В руках - экран из скотчлайта.

 

В рассеянном свете он выглядит серым (рис.12), примерно таким же по яркости, как средне-серое поле на тестовой шкале (рис.13).

 

IMG_9755w.jpg

Рисунок 13. Слева - экран скотчлайта, справа - серая шкала.

 

Но если фотоаппаратом сотового телефона сделать снимок со вспышкой, яркость такого экрана увеличивается во много раз. Экран становится «ослепительно» белым (рис.14).

 



вспышка.jpg

Рисунок 14. При использовании направленного света (вспышка) яркость скотчлайта увеличивается во много раз.

 

Это происходит из-за того, что почти весь свет, попавший на экран от вспышки, не рассеивается экраном во все стороны, а как от зеркала, возвращается назад, к источнику света. А поскольку вспышка на сотовом телефоне расположена совсем рядом с объективом (рис.15), то почти весь отраженный свет направленно возвращается в объектив, экран становится ослепительно белым. А серое и белое поле на шкале рассеивают свет диффузно во все стороны, их яркость незначительна. 



htc.jpg

Рисунок 15. Вспышка на сотовом телефоне расположена близко к объективу.

 

Строго говоря, утверждение, что свет от скотчлайта возвращается, как от зеркала, не совсем точно. Если бы вместо экрана было плоское зеркало, то мы увидели бы в зеркале лишь одну «горячую точку» - отражение самой вспышки. Причем, это было бы небольшое яркое пятнышко, блик где-то в середине зеркала, в то время как остальная площадь зеркала оставалась бы темной – ведь свет, падающий на левую часть зеркала, после отражения уходит еще дальше влево и не попадает в объектив; а свет, освещающий правую половину зеркала, после отражения уходит вправо (рис.16, слева). А вот для экрана из скотчлайта все освещенные вспышкой точки поверхности оказываются одинаково яркими, весь экран окажется состоящим из "горячих" точек (рис.16, справа), поэтому бликовать начнет весь экран.

 

 

 

2СПОСОБА.jpg

Рисунок 16. Разные схемы зеркального отражения.

 

Глядя на ослепительно яркий экран скотчлайта при вспышке, нам захотелось узнать, во сколько же раз увеличилась его яркость. Понятно, что максимум яркости должен наблюдаться в том случае, когда мы становимся в точности на одну ось с источником излучения света. 

Для замера яркости мы воспользовались яркомером Асахи-Пентакс (рис.17), который до недавнего времени был самым популярным светоизмерительным прибором у кинооператоров на съемочной площадке. Прибор производит «точечные» замеры яркости, поэтому иногда называется спотметром  (от английского «спот» - пятно, точка). 

 


яркомер.jpg

Рисунок 17. Яркомер Асахи-Пентакс для профессиональных кинооператоров.


Если посмотреть в окуляр прибора, то там можно увидеть шкалу от 1 до 19 EV (exposure value) и маленькую окружность в центре, она указывает на угол замера 1 градус. Разница в одну единицу EV соответствует изменению яркости в 2 раза, это называется 1 ступень. Легко посчитать, что диапазону измерений этого прибора  от минимальной до максимальной яркости (18 ступеней)  соответствует разница в 218 =  250 тысяч раз.

Например, МАКСИМАЛЬНАЯ яркость монитора моего компьютера равна 11,1 EV (рис.18), что соответствует 310 кд/м2.

 


IMAG0682w.jpg

Рисунок 18. Шкала яркомера.

 

Вначале мы решили определить, насколько белый (матовый) экран может отличаться по яркости от «зеркального» экрана, если в качестве второго будет использовано обычное плоское зеркало.

Эксперимент был прост. Осветительным прибором (светодиодной панелью) освещалась прислоненная к зеркалу тестовая шкала, имеющая 3 ахроматических поля (серое, белое и черное). И тут же рядом со шкалой было видно отражение осветительного прибора в зеркале (рис.19).



зеркало.jpg

Рисунок 19. В кадре одновременно источник света и освещаемая им белая поверхность.     



      Яркомер показал, что когда мы переходим от белого экрана (белый лист бумаги, точка А) к зеркальному отражению источника света (точка В), яркость меняется почти на 7 ступеней (если быть точным, то на 6,9 - с 10,6 до 17,5), что составляет практически в 120 раз (26,9 = 119,4).  Другими словами, если вместо БЕЛОГО киноэкрана у нас будет установлен некий зеркальный экран, то он будет ярче белого материала примерно в 120 раз.   
      Когда мы попытались измерить яркость экрана из скотчлайта, встав на одной оси с осветительным прибором, то столкнулись к определенной трудностью: на экран падала тень от головы или от яркомера. Чтобы деликатно обойти это препятствие, нам понадобилось обычное оконное стекло, установленное под 45 градусов к экрану. Свет от проектора изначально шел параллельно экрану, но дойдя до стекла, отклонялся  в перпендикулярном направлении и попадал на экран. Перед стеклом, на таком же удалении от него, как и проектор, помещался яркомер (рис.20).

   


замер.jpg

Рисунок 20. Схема замера яркости экрана


В нашем случае (см. рис.21) стекло отражало под прямым углом примерно 12% света, 8% света стекло поглощало. Остальные 80% света проходили по прямой линии и попадали слева на другую стену. Этот свет, ушедший на другую стену (слева) никак не используется, он только мешает своей яркостью, поэтому экран слева завешивался черной бумагой (рис.21).

 


замер1.jpg

Рисунок 21. Замер через стекло яркости скотчлайта и белого поля на шкале 

 

На фотографии можно видеть яркий свет на правом плече пиджака, на лбу и на пальцах руки. Этот свет идет, отражаясь (возвращаясь) от скотчлайта.

Затем верхний свет в помещении выключался и производился точный замер (рис.22). 

 


замер2.jpg

Рисунок 22. Сравнительный замер яркости белой поверхности и поверхности скотчлайта . 

 

Для белого поля не столь важно, с какого направления мы промеряем его яркость, оно отражает свет диффузно, одинаково во все стороны. При замере с немного боковой точки (20 градусов от перпендикуляра), белое поле имело яркость 7 EV (рис.23), а скотчлайт выглядел темнее на 2 ступени (5 EV).



IMAG068w1.jpg

Рисунок 23. Замер яркости белого поля

 

Но как только с яркомером мы встали перпендикулярно экрану, на точку, где пересекаются линии возвращения света (на высоте объектива проектора), экран из скотчлайта сразу же стал ослепительно белым - причем настолько сверхъярким, что рядом с ним белое поле шкалы (находящееся справа от точки замера) стало казаться черным (рис24).




IMAG068w2.jpg

Рисунок 24. Максимальная яркость экрана из скотчлайта при прежних световых условиях. Яркость меняется только от угла наблюдения. Темная часть кадра справа - так выглядит теперь белое поле.

 

Значения яркомера ушли за 14,2 EV.  Легко посчитать, что по сравнению с белым полем, экран стал ярче в 27,2, т.е. 147 раз. В статье, посвящённой съемкам фильма "2001.Космическая Одиссея" упоминается коэффициент 100 для экрана из скотчлайта.  Журнал "American cinematographer", июнь 1968

Если же посчитать, как сильно меняется яркость самого скотчлайта от изменения угла наблюдения (смещение на угол 20 градусов от оси), то мы получим просто фантастическое значения, от 5 до 14,2 EV, более чем на 9 ступеней - это изменение яркости в 29,2=588 раз. Серый экран скотчлайта похожий в рассеянном свете по светлоте на 18%-ное серое поле, в направленном свете становится ярче почти в 600 раз.

Если мы фотографируем ночью животных с направленным светом (со вспышкой или с инфракрасной подсветкой, расположенной рядом с объективом), то примерно половина света, упавшая на глаза животного, поглощается роговицей глаза, эндотелием тапетума, а вторая половина возвращается назад к объективу. Поэтому можно предположить, что  при 50%-ной потере света в глазу животного, яркость тапетума в рассеянном и остронаправленном свете изменяется примерно в 300 раз (588/2). Чем дальше расположен объект съемки, и чем ближе расположена вспышка к объективу, тем меньше оказывается угол параллакса  между осью объектива и осью вспышки, тем ярче будет казаться глаз животного. А так как по коэффициенту отражения шкура животного, экран скотчлайта в рассеянном свете и серое поле на шкале близки друг к другу, то получается, что по отношению к шкуре животного глаза будут светиться примерно в 300 раз ярче, если их осветить вспышкой. Глаза животного в темноте станут "гореть" (рис.25). 

 


tap3.jpg

Рисунок 25. Глаза животных "горят" в ночи от света вспышки

 

Не знаю, догадались вы уже или нет, для чего мы так подробно что-то высчитываем и так скрупулезно описываем методику измерения яркости экрана? Не догадались? Мы объясняем схему и принципы съемок комбинированных кадров методом фронтпроекции. Именно фронтпроекция на экран из скотчлайта использовалась при съемке ровера на Луне. А эти числа необходимы для того, чтобы ответить на ваши недоуменные вопросы, которые обязательно возникнут у вас, когда вы познакомитесь с технологией съёмки "лунных" кадров. Всё вначале вам покажется просто невероятным, непривычным. Вот поэтому мы так подробно излагаем всех деталей такой съемки.

«Какая фронтпроекция? Какой еще скотчлайт на Луне?» - удивитесь вы.

Фронтпроекция – это основной метод съемки общих планов в лунных экспедициях «Аполлонов».

Например, этот кадр из миссии «Apollo-15» (рис.26) - типичный пример  комбинированных съемок с применением фронтпроекции. Кадр снят в павильоне. Изображение горы проецируется со слайда на экран из скотчлайта. А перед экраном находится насыпной грунт и актер, изображающий астронавта.  



desktop-7054.jpg

Рисунок 26. Астронавт на Луне, миссия "Аполлон-15". Снимок с официального сайта НАСА. 

 

Разберем подробнее метод фронтпроекции.

Слайд-проектор проецирует изображение фона (слайд с изображением лунной горы) на большой экран (шириной около 30 метров). Сам слайд-проектор установлен сбоку от экрана, свет от него вначале падает на полупрозрачное зеркало, меняет направление на 90 градусов и попадает на экран из скотчлайта (рис.27). Полупрозрачное зеркало отражает на экран около 50% падающего света. Зеркало полупрозрачным должно быть для того, чтобы через него могла  вестись киносъемка.

 

 front-proect.jpg

Рисунок 27. Схема фронтпроекции с полупрозрачным зеркалом

 

Та часть света, которая проходит сквозь полупрозрачное зеркало по прямой (примерно 50%), никак не используется. Чтобы этот свет не мешал работе, в этом месте (слева от зеркала) в павильоне ставится экран из черного бархата. Без  этого черного экрана находящиеся слева предметы обстановки будут отражаться в полупрозрачном зеркале.

Когда вы смотрите на схему метода фронтпроекции,  то у вас сразу возникают три «недоуменных» вопроса.

Первый. В кадре видна тень актера на фоне, на экране. Почему мы ее не видим в кинофильмах, где используется фронтпроекция?

Второй вопрос. Если проектор с картинкой фона светит прямо на актера, то почему мы не видим изображение фона на лице и одежде актера, ведь актер в белом скафандре? 

И третий вопрос. Мы освещаем актеров перед экраном специально поставленным светом, как бы светом от Солнца. Почему этот свет не засвечивает экран?


Чтобы ответить на эти вопросы, мы повторили в павильоне «лунный снимок» из миссии Аполлон-15, взяли специально  белые фигурки - астронавтов в белых скафандрах - и поместили их в лунный пейзаж с помощью фронтпроекции.

 

Изображение лунного пейзажа подавалось с компьютера на видеопроектор (рис.28).

 

IMG_0005w.jpg

Рисунок 28. Полная "линейка" оборудования для фронтпроекции. 


Свет от видеопроектора попадал на полупрозрачное зеркало и отклонялся под прямым углом вправо на экран из скотчлайта (рис.29).

 


IMG_0055w.jpg

Рисунок 29. Перед объективом видеопроектора нет светофильтра. На краю зеркала - отражение объектива фотоаппарата.


Перед экраном была установлена кювета с насыпным грунтом. На этот грунт были поставлены фигурки астронавтов. Конечно, эти фигурки отбрасывали тень на экран (рис.30).

 


IMG_0053w.jpg

Рисунок 30. Насыпной грунт в кювете перед экраном


Но поскольку фотоаппарат стоял соосно с проектором, с его точки зрения тень идеально скрывалась за фигуркой. Это видно по монитору фотоаппарата. С точки зрения стороннего наблюдателя сейчас на объекте яркость фигурок и яркость изображения на экране примерно одинаковы (рис.30). Но с точки зрения фотоаппарата, яркость на фоне слишком высока (рис.31).

 


IMG_0046w.jpg

Рисунок 31. То, как видит фотоаппарат - передний план слишком темный, фон очень светлый.


Чтобы выровнять яркость переднего плана и фона, световой поток от проектора пришлось сильно уменьшить с помощью серых светофильтров. Теперь на мониторе фотоаппарата мы видим почти нормальную картинку лунной горы (рис.32). А вот для стороннего наблюдателя экран почти погас.

 


IMG_0032w.jpg

Рисунок 32.

 

На проектор (перед объективом) был установлен стеклянный серый фильтр НС-9 (рис.33), уменьшающий количество света в 30 раз.




IMG_009w.jpg

Рисунок 33. Серый стеклянный фильтр НС-9


Но и этого оказалось недостаточно. Был дополнительно установлен фильтр НС-2, еще в 5 раз уменьшающий свет. Итого, с помощью серых фильтров световой поток от видеопроектора был уменьшен в 150 раз. И вот только после этого, соотношение яркостей переднего плана и фона окончательно выровнялось на мониторе фотоаппарата (рис.34). 





IMG_0027w.jpg

Рисунок 34. Перед объективом видеопроектора установлены серые стеклянные фильтры. Изображение на экране скотчлайта для стороннего наблюдателя почти исчезло, но фотоаппарат видит иначе - яркость сотчлайта на мониторе очень высокая. В полупрозрачном зеркале отражается черная бумага слева.


Помните, мы выше уже считали, что максимальная яркость «зеркального» экрана из скотчлайта примерно в 150 раз выше яркости белого матового экрана, рассеивающего свет диффузно (в эксперименте у нас получалось в 147 раз). Из этого следует, что свет, падающий на экран скотчлайта, должен создавать освещенность в 150 раз меньшую, чем освещенность астронавтов на переднем плане (падающий на астронавтов свет). Такое «экономное» использование света проектора позволяет разогнать изображение на очень большой по площади экран, до 30-ти метров в длину.

 



IMG_0023w.jpg

Рисунок 35. Рабочий момент съемки. На прожекторах установлены синие светофильтры.


С точки зрения бокового наблюдателя никакого изображения на экране уже нет (рис.35). То, что вы видите на этом снимке – и есть рабочий момент съемки фронтпроекции с использованием экрана из скотчлайта. Изображение на экране видит один-единственный зритель - кинооператор. Его фотоаппарат получает вот такую картину (рис.36). Если внимательно приглядеться, то слева по контуру астронавтов можно заметить тень. Следовательно, нарушилась соосность видеопроектора и съемочной камеры. Фотоаппарат в таком случае следует сдвинуть немного вправо, чтобы скрылась тень. И вот после того, как найдено точное положение камеры, стараются больше не трогать расположение проектора, экрана, полупрозрачного зеркала и штатива съемочного аппарата. А для получения других кадров двигают... декорацию.  Бутафорский грунт и актеры располагаются на платформе, которая может перемещаться влево-вправо относительно экрана.




IMG_9745w.jpg

Рисунок 36. Слева по контуру астронавтов слегка видна их собственная тень - нарушилась соосность.


И ещё - осталось сделать тонкую нюансировку – как можно точнее подогнать цветность насыпного грунта к цвету фона (рис.37).

 


кадр-IMG_1322w.jpg

Рисунок 37. Цвет грунта на переднем плане стал ближе к цвету фона.


Это достигается установкой на осветительные приборы слабоокрашенных фильтров.  Чтобы разница была как можно меньше, в проекторе и в осветительных приборах используют источники света с одинаковым спектральным составом, например, лампы накаливания.

В нашем случае видеопроектор давал свет, близкий по цвету к дневному (газоразрядная металлогалогенная лампа), а вот маленькие прожекторы (дедолайты) имели явно желтый цвет (лампа накаливания). На них приходилось ставить синие компенсационные и голубые корректирующие фильтры.

На фото: ассистент крепит голубые корректирующие фильтры на осветительные приборы (рис.38). 

 

 

IMG_0001w.jpg

Рисунок 38. Установка синих и голубых светофильтров на прожекторы.

 

Видео - фронтпроекция


     В художественном кино фронтпроекция на экран из скотчлайта впервые была применена в 1963 году (за 3 года до Стенли Кубрика), в японском кинофильме "Нападение людей-грибов". В этом фильме группа людей отправляется на корабле в путешествие, но попадает в шторм и вынуждена высадиться на необитаемый, как им показалось вначале, остров.

    Кадры корабля с морем на заднем  плане  (рис.39, 40) снимались в павильоне. Кинокадры колышущегося моря проецировались на установленный за актерами экран из скотчлайта, со стороны съемочной камеры, методом фронтпроекции.  



Рисунок 39. Кадр из японского фильма "Нападение людей-грибов"



Рисунок 40.


И вот теперь, после знакомства с фронтпроекцией, вы без труда сможете ответить на те три "обескураживающих" вопроса, которые задают защитники НАСА в спорах, чтобы поставить в тупик скептика. Скептик считает, что для фальсификации кадров высадки на Луну использовалась фронтпроекция, а защитник НАСА тут же ехидно спрашивают.

1. Где тени фигур от света проектора на экране?

Тени от фигур скрыты самими же фигурами. Объектив фотоаппарата относительно полупрозрачного зеркала расположен строго симметрично объективу проектора. Благодаря полупрозрачному зеркалу, объективы находятся как бы в одной и той же точке.  Актеры могут приближаться, удаляться – в фотоаппарат никогда не попадут их тени на экране. 

2. Засвечивают ли экран осветительные приборы, предназначенные для актеров? Ведь актеры высвечены как в солнечный день. (Представьте, что в кинозале во время показа вдруг включили бы верхний свет. Экран окажется сильно засвеченным.)  

Чтобы свет от этих мощных приборов не попадал на экран, свет на актеров падает с боку или сзади. Почти на всех лунных снимках актеры стоят так в кадре, что "солнце" освещает их задне-боковым светом. Конечно, часть света предназначенная для актеров, отражается от объектов и попадает на экран. Только особенность скотчлайта в том и заключена, что он отсылает свет туда, откуда он пришел – назад, к осветительному прибору, а не в объектив фотокамеры. 95% отраженного света возвращается к осветительному прибору, и только около 5% рассеивается в другие стороны. Так что эффект от засветки практически не будет виден.

3. И последний вопрос - почему на актере мы не видим свет от проектора? Ответ ясен из фотографии рабочего момента съемки (рис. 35). По отношению к уровню освещенности на актерской сцене (где есть белые фактуры), свет идущий от проектора, слабее, по крайней мере, в сто раз (до 150). А мы знаем, что широта обычных кино-фотоматериалов – от 5 до 6 ступеней. Это интервал от 25=32 до 26=64 раз. Другими словами, максимальный интервал яркостей от черного до белого, который передает фотопленка, кинопленка, обычная видеокамера или фотоаппарат на сотовом телефоне  - не более 1:64.  А если сигнал меньше в 100 раз или в 140, то фотопленка его уже не воспринимает. Поэтому нет никакого света на актерах, хотя проектор актеров тоже освещает.

 Впрочем, есть единственный случай, когда этот свет от проектора может прочитаться на актерах или на переднеплановых предметах. Это когда в кадре окажется зеркальная поверхность, направленная в сторону объектива фотоаппарата.

Из-за того, что одежда актеров и предметы обстановки рассеивают свет диффузно, слабый свет от проектора рассеивается во все стороны и не читается. А вот благодаря зеркалу в кадре -  я имею в виду зеркальный шлем астронавта - луч от проектора выдаст себя ярким блеском в определенный момент движения. В таком случае ОТК, отдел технического контроля НАСА, конечно же, вырежет этот кусочек киноизображения.  

И такой эффект, зеркального отражения в кадре, мы можем найти в фильме «2001.Космическая одиссея». Ведь в этом фильме весь пролог ("На заре человечества") снят с применением фронтпроекции.

На мой взгляд, весь этот фильм снимался с одной исключительной целью – отработать технологию комбинированных съемок для фальсификации будущих полетов на Луну.

Технология съемки таких кадров была отработана режиссером Стэнли Кубриком и кинооператором Джеффри Ансуортом на высшем уровне.

На примере «Пролога» к фильму мы можем видеть, что кинооператором и супервизором отрабатывалось несколько задач. Первая задача – подгон фактур реальных объектов  к цвету фактур на экране. Поскольку теперь вы знаете, что ниже приведенный кадр (рис.41) сделан с помощью фронтпроекции, вы можете найти границу, отделяющую реальные объекты от фотографии на фоне.

 


Рисунок 41.

 

     У вас должно получиться вот так (рис. 42):




Рисунок 42.

 

Убедиться в правильности такого отделения нам поможет рабочий момент съемки этого эпизода (рис. 43). Мы видим, что почти впритык к бутафорским камням на заднем плане находится экран из скотч-лайта. Туда проецируется пейзаж с горами. Но с боковой точки наблюдения мы не можем определить, есть ли там изображение в данный момент. Изображение на фоне  видит только кинооператор, который установил камеру перпендикулярно экрану. Мы можем обратить внимание и на другие вещи: свет заходящего солнца создается с помощью нескольких прожекторов с желтыми светофильтрами. Не стоит забывать, что в середине 60-х годов, когда снимался этот фильм, светочувствительность киноматериалов была 100-160 единиц, и поэтому для нормальной экспозиции требовалось большое количество света.

 



ekran-2001.jpg

Рисунок 43. Рабочий момент съемок фильма "2001. Космическая одиссея".

 

Глядя на географию пространства в павильоне, на то, где расположен экран и бутафорские горы, вы можете сделать вывод, что выбор места для размещения осветительных приборов очень ограничен, вариантов расстановки основных источников основного РИСУЮЩЕГО света всего два – либо слева, либо справа.  Вот эти два направления света и будут эксплуатироваться по максимуму во время так называемой высадки астронавтов на Луну.

Почти все кадры «Пролога» в фильме «Космическая одиссея» преследуют одну цель - это подготовка к соединению игровой сцены (с малоподвижными актерами и животными) и гористой местности на слайде. Как раз именно этот приём мы потом увидим на Луне - соединение актеров с горным пейзажем.

В фильме – это пока что тренировка – разные варианты переднепланового грунта и заднеплановых гор (рис.44,45).



Рисунок 44. Кадр из пролога в фильме "Космическая одиссея"

 

 

Рисунок 45.


Во время съемок «Космической одиссеи» С.Кубрик уже знал, что нужно "отработать" кадры с низким солнцем и длинными тенями (рис.46). Потом аналогичные кадры мы увидим в лунной "Аполлониаде".

 


Рисунок 46. Кадр с длинными тенями


И вот результаты удачных экспериментов - соединение в павильоне гористого пейзажа со слайда и насыпного  грунта с актерами - мы и видим в кадрах лунных экспедиций. Рассматривая «титульные» снимки миссии «Аполлон-15», т.е. общие планы, показывающие максимум пространства, мы понимаем, что сделаны они с применением фронтпроекции в павильоне: четко видна граница, отделяющая насыпной грунт от экрана (рис.47).



a-15-David-Scott-1600x1200-18.jpg

Рисунок 47. Миссия "Аполлон-15"


Если бы нам удалось выключить слайд-проектор, то вместо лунного пейзажа перед нашим взором остался бы только насыпанный в павильоне грунт, актер в скафандре и ещё макет лунного модуля, который дальше павильона никуда не перемещался. А вместо лунной горы - красовался бы плоский экран (рис.48). Для создания ощущения перспективы на грунте проведены две сходящиеся как бы к горизонту колеи ровера (в левой части кадра). Хотя мы знаем, что до "горизонта" - не более 80 метров.


a-15-David-Scott-1600x1200_1.jpg


Рисунок 48. Павильонная часть лунного кадра.


Мы  замечаем, что свет на общих планах преимущественно боковой, он падает либо с левой стороны (рис.47), либо имитация света солнца делается с правой стороны (рис.49).



_apollo15_irwin_rover (1).jpg

Рисунок 49. Теперь боковой свет справа.

 

И точно так же как в «Космической одиссее», где грунт и горы на переднем плане фальшивые, бутафорские, а горы на заднем плане – настоящие, природные, - так и в миссиях «Аполлон», насыпной «лунный» грунт на переднем плане - не настоящий, сделан на земле, а вот горы на фоне в определенных кадрах действительно реально существующие. Они были отсняты за 2-3 года до так называемой «высадки» людей на Луну, автоматическими станциями «Сервейер» (рис.50, 51, 52).


Рисунок 50. Автоматическая станция "Сервейер"

 

0_e44e8_orig.jpg

Рисунок 51. Бокс со съемочной телекамерой и поворотным зеркалом.




Рисунок 52. Телекамера "Сервейера" находится на уровни груди астронавта.


Поскольку разрешение телекамеры было очень низким (максимальное качество соответствовало разрешению 800 х 600 линий), пейзаж для фона (панорама) составлялся, как пазл из более чем ста снимков, снятых с одного и того же места телекамерой "Сервейера" при разных углах поворота телекамеры и зеркала над телекамерой (рис.53).



pnr-100.jpg

Рисунок 53. Составление одного большого панорамного снимка. 

 

    Сервейер-1 прилунился в середине 1966 года и в течение полугода (с перерывами на лунную ночь) передавал на Землю снимки, снятые телекамерой. Всего было передано около 11 тысяч черно-белых снимков. Были получены "крупным планом" вид грунта и лунные пейзажи примерно с высоты роста человека.

    Сервейер-2 разбился при посадке. До Сервейеров неудача постигла Рейнждеры -4,-5,-6, они ничего не смогли сфотографировать. Только Рейнджер-7 сделал первые снимки. Рейнджер -8 и-9 делали снимки в режиме падения в диапазоне высот от 2500 км до нескольких сот метров. Эксплорер-33 так и не смог выйти на окололунную орбиту. Сервейер-3 подпрыгнул при посадке, при этом скользнул вниз по крутой стене кратера. Сервейеры -5 и-6 выполнили мягкое прилунение, а вот Сервейер-4, как и Сервейер-2, тоже разбился. Таковы были результаты 60-х годов ХХ века.

    Как видите, даже простая безопасная посадка на Луну легкого аппарата весом меньше 1 тонны в 60-е годы еще представляла большую трудность. Не говоря уже о том, чтобы вернуть этот аппарат назад.  Первый аппарат, который побывал на Луне, взял грунт и вернулся на Землю, была советская автоматическая станция "Луна-16" в 1970 году.  К 1969 году не было технической возможности отправить с Земли космический корабль с людьми массой 45 тонн, отделить на лунной орбите от него лунный модуль с двумя людьми, массой 15 тонн, безопасно посадить его  на поверхность Луны, и после всего этого - вернуть людей с Луну на Землю живыми. 

      По той технологии полета, что предложили американцы, астронавтов ждала неминуемая смерть. Это тупиковый путь. Он не предусматривал систему страховок. Ведь даже у парашютистов есть запасной парашют на непредвиденную ситуацию. А у астронавтов двигатель Белла на лунном модуле даже не проходил стендовые испытания. Отправить за тысячи миль астронавтов, не проведя стендовые испытания двигателя, не предусмотрев страховочный вариант полета - это просто позор для США. Американская технология полета на Луну резко отличается от советской программы. По замыслу СССР, на Луну сначала летит космический аппарат без экипажа. Только когда мы убеждаемся, что он благополучно сел и все его системы функционируют нормально, вот только тогда отправляются на Луну луноходы. И третьим этапом - летит человек. Луна - это гористая местность. Одна ножка посадочного модуля угодила в яму или на большой камень - и всё, аппарат больше не взлетит и не вернется на Землю. Или что-то произошло с двигателем. А для этого случая у нас есть запасной выход. На луноходе космонавты добираются до стоящего недалеко, в 2-3 км, запасного космического корабля, прилунившегося за несколько дней до прибытия людей. Вот как должна выглядеть технология полета на Луну, если мы хотим, чтобы люди возвратились назад. А то, что предложили американцы - это просто сказки, сделанные в Голливуде.

Выше были размещены два типичных общих плана миссии “Аполлон-15”. Но и в миссии «Аполлон-16» глаз кинематографиста без труда найдет линию раздела «экран - насыпной грунт». И опять мы видим исключительно боковой свет. Сначала он падает слева (рис.54). Длинная тень тянется слева направо. И много кадров снимается в этом направлении. 



a-16-769-NASA-1200.jpg

Рисунок 54. Миссия "Аполлон-16". Опять боковой свет от "солнца".


 Для получения качественного изображения жёстко фиксируются киносъемочная камера, проектор, полупрозрачное зеркало и киноэкран. Строго выставляется соосность камеры и проектора, чтобы за актерами не были видны контуры их же собственных теней. И потом эти зафиксированные точки не сдвигаются.  А сдвигается декорация (насыпной грунт),  размещенная на подвижной платформе. Затем в павильоне включают прожекторы с другой стороны от экрана, теперь свет от "солнца" падает уже с правой стороны.

 

В миссии «Аполлон-17» мы опять наблюдаем использование фронтпроекции, для получения общих планов, и боковое направление света либо с левой стороны (рис.55), либо с правой (рис.56).

  


space-cosmonaut-moon-nasa-lunar-roving-vehicle-wallpaper.jpg

Рисунок 55. Миссия "Аполлон-17". Опять боковой свет

 


AS17-140-21388HR.jpg

Рисунок 56. Миссия "Аполлон-17". Свет задне-боковой.

 

И в проездах ровера (рис.58) мы также увидим границу, отделяющую насыпной грунт от слайда на фоне. Эти проезды также сняты с использованием фронтпроекции (рис.57).

Но поскольку сам экран имел в ширину около 30-ти метров, то для того, чтобы снять длинный проезд с удалением ровера от камеры, пришлось воспользоваться уменьшенными (примерно в 8 раз) копиями. И ровер, и лунный модуль вдали – это макеты, игрушки. Освещение игрушек - задне-боковое. 




Рисунок 57. Кадр состоит из двух частей





 

Рисунок 58. Проезд ровера - это кукла на радиоуправляемой модели. Освещение задне-боковое.

 

На ровере сидит кукла высотой около 20-25 см, с неподвижной рукой. А сам ровер – радиоуправляемая модель (рис.59). Кукла сидит, не шевелясь, хотя ровер проезжает два круга почета.

 

vlcsnap-2016-02-12-02h22m39s164.png

Рисунок 59. Неподвижная кукла


Можем ли мы по каким-либо другим признакам определить, что перед нами комбинированные съёмки? 

Комментарий к ролику пользователя Lons:

"Где фильм с астронавтом, подходящим к роверу, усаживающимся , ставящим ноги на педали, приветливо машущим рукой в объектив, кладущим руки на руль, трогающимся с места, делающим круг почёта перед камерой  и, наконец, удаляющимся к горизонту, подпрыгивая на лунных каменьях? Где вся эта живая действительность лунных каменьях? Где вся эта живая действительность лунных будней? Вместо этого на 16мм плёнку в продолжение 10 (десяти!) минут запечатлён передок ровера с болтающейся  панелью и набегающий якобы лунный пейзаж.


проезды88.jpg 

Рисунок 60. Кадры из 10-минутного проезда. Проезд макета, фотоаппарат - уменьшенная копия.  



А где же прибытие астронавта из-за лунного горизонта? Где лихой разворот перед камерой, снятие ног с педалей, а рук с руля? Где приветственное повторное махание рукой в объектив, снятое крупным планом? Вместо всего этого естественного человеческого поведения нас потчуют известным роликом, где с большого расстояния мы видим катающуюся в коляске куклу, с оцепеневшей левой рукой, согнутой в локте на протяжении всех пяти минут действа... "


vlcsnap-2016-02-12-02h23m08s110.png

Рисунок 61.

 

Бывают моменты, когда фронтпроекция выдает себя как прием.

В “Прологе” фильма “Космическая одиссея” есть кадр, когда с горы, на сидящих  внизу "обезьян" прыгает леопард (рис.62). 


 

Рисунок 62. Леопард нападает на обезьяну


И как только леопард поворачивается своей мордой к съемочной камере, его глаза начинают "гореть" - ведь тапетум сетчатки отражает свет, идущий от слайд-проектора прямо в объектив кинокамеры (рис.63).


 

Рисунок 63. У леопарда "горят" глаза



Особенно ярко глаза "вспыхивают", когда на них проецируется участок слайда с ярким  краем облака (рис.64). Тогда мы понимаем, что поток направленного (прожекторного) света на леопарда идет со стороны камеры.



 

Рисунок 64.


И вот только теперь мы подошли к ответу на вопрос, поставленный в начале статьи: что общего у кошки и ровера на Луне?

Что общего у леопарда (из семейства кошачьих) в фильме "2001. Космическая одисссея" и проездами ровера по так называемой Луне?

Догадались? И кошка и ровер - они примерно одного размера! И там, и там, прием фронтпроекции выдал себя.

В "Космической одиссеи" глаза леопарда загорелись несвойственным для пасмурной погоды блеском. Сетчатка его глаз стала отражать свет так же, как и скотчлайт на фоне.

И такое же неестественное отражение произошло во время съемки ровера. 

Сначала всё идет нормально. Вот мы видим, как ровер, сделав один круг, возвращается к исходной точке. В стекле шлема отражается свет от прибора, имитирующего Солнце.

Но дальше ровер отправляется на второй круг и пересекает поток света, идущий от проектора. В стекле шлема появляется второй блик - от проектора, которого не должно быть на Луне, неестественный блик. И отдел технического контроля вынужден вырезать примерно 2 секунды проезда из кинопленки, пока стекло шлема не минует этот угол отражения (рис.65).


Копия ровер2.jpg

Рисунок 65. Между этими фазами вырезан кусок примерно на 2 секунды, потому что в шлеме отразился свет слайд-проектора.


Почему я это сразу замечаю - что кусок пленки длительностью 2 секунды вырезан специально?  Я в течение 10 лет работал начальником цеха обработки пленки - лаборатории, где проявляется кинопленка и печатаются фильмы, несколько лет по совместительству проработал цветоустановщиком на одной кинокопировальной фабрике.  И мы все время работали в тесном контакте с ОТК. Так что я сразу вижу, что в этом месте проезда ровера поработал отдел технического контроля, чтобы не выпустить в эфир брак, который сразу бы выдал тот факт, что при съемке ровера был еще один источник направленного света, ещё один прожектор. А это свидетельствовало бы о том, что при съемке этого проезда были применены комбинированные киносъемки.

Не успел я поставить точку в этой статье, как на форуме стали задавать вопросы: почему вместо реального взрослого человека и ровера в натуральную величину стали снимать маленькие макеты?

Вот короткий ответ.

Здесь две причины. Одна из них связана с кинопленкой и светом, вторая причина - с эффектом гравитации на Луне.  Чувствительность кинопленки была 160 единиц. Как вы понимаете, это очень маленькая чувствительность.  Чтобы создать световые условия, необходимые для киносъемки (да еще в рапиде, на скорости 60 кадров в секунду, чтобы песок плавно спадал), необходим очень мощный источник света. Самый мощный прибор, с дугой интенсивного горения не сможет осветить даже футбольное поле так, чтоб были достаточные световые условия для экспонирования.  А ведь нужно высветить в случае реального человека гигантскую площадь. Мы уже считали в одной из тем на форуме, что необходимо, по крайней мере поставить в одном и том же месте 30 самых мощных осветительных прибора, чтобы высветить площадь, необходимую для проезда ровера в реальную величину. Это гигантские осветительные приборы.



Рисунок 66. Осветительные приборы для освещения взлетной полосы аэродрома





Рисунок 67. Обычное освещение стадиона.



     А поскольку осветительный прибор должен быть один (чтоб была одна тень), то нам нужно уменьшить площадь освещаемого участка как минимум в 30 раз. Отсюда (корень квадратный из 30), получаем степень уменьшения макета, примерно в 5,5 раз относительно реального размера. Максимальный размер куклы не может быть больше 35 см. 
      Вторая причина выпекает из вопроса - как заставить песок высоко подниматься из под колес?  Посмотрите, как радиоуправляемые модели бегают по песку. Песок взлетает на 30-40 см вверх, и это - выше самой модели (рис.68). Как раз такой эффект должен быть на Луне: умножаем эти 30-40 см на масштаб от 5 до 6 и получаем ощущение высоты вылета песка примерно на 2 метра вверх.





RCCA_29_3.jpg

Рисунок 68. Вылет песка из-под колес радиоуправляемых моделей



Kames_Knight_Beach_Buggy.jpg

Рисунок 69.


P.S.

Однажды я встретился с режиссером мультипликационного кино, было это ещё 6 сентября 2012 года . С утра я созвонился с ним, и мы договорились днем пересечься. 
Этот человек всю жизнь занимается кукольными мультфильмами. Как режиссер он снял уже более 16 мультфильмов. 
Кроме того, он работал и художником-постановщиком и аниматором на 10-ти других проектах. Его мультфильмы получали призы в Загребе, Оденсе, в Эшпиньо (Португалия), в Каире, в Лане, в Нью-Йорке и Чикаго. Несколько лет назад он стал сотрудничать с английской студией «Кристмас», и сделал для англичан, как режиссер, кукольный мультфильм «Буря» по произведению Шекспира. Сейчас английские продюсеры предложили ему быть режиссером их главного фильма нового библейского проекта – «Чудотворец». 
В общем, если в поисковике Гугла вы наберете имя Соколов Станислав, то первый, кого выдаст поисковик - и будет этот человек, с которым я сегодня встречался - режиссер и аниматор мультипликационного кино.



 
Рисунок 70. Режиссер-мультипликатор со своими куклами
Фотография взята с сайта ВГИК






Рисунок 71. Режиссер-мультипликатор Станислав Соколов



      Аниматор, это по-нашему, по-простому – означает кукловод - тот, кто знает, как двигать куклы перед объективом кинокамеры, чтобы их движения были похожи на движения настоящих людей. 
Я попросил его определить, реальные люди находятся в кадре или нет в сцене проезда ровера, электромобиля на Луне, во время выадки американцев. Помните, там, в конце проезда, когда ровер останавливается, из-за угла выходит астронавт и поворачивает телекамеру. 






Рисунок 72. Астронавт-кукла кисточкой как бы очищает объектив фотоаппарата от пыли



Чтоб моему собеседнику было понятно, что за деталь торчит на переднем плане во время проезда, я показал фотографию ровера, сделанную на Земле, объяснив, что золотистой фольгой обернута телекамера (рис.73). 





Рисунок 73. Тренировка на Земле. Левая рука лежит на колене.



Затем, открыв на ноутбуке папку с фотографиями, я ткнул в иконку стоп-кадра ровера на Луне с известного вам всем проезда, и не успела статичная картинка полностью распахнуться на всё окно, как Станислав Соколов тут же произнес: 
- Ну, это макет. 





Рисунок 74. Стоп-кадр. Ровер на Луне. Левая рука куклы висит неподвижно под прямым углом.



Клянусь, я не употреблял заранее этого слова. 
Минуту назад я задал всего-навсего один вопрос: «реальные люди в кадре или нет?». Ответ был такой стремительный, что от неожиданности я даже переспросил: 
- Что вы сказали? 
- Это макет ведь? – повторил Станислав Михайлович. 
- Американцы говорят, что это – 100%-ная правда, - озвучил я официальную версию и добавил: - И говорят, что все кадры сняты на Луне. 
- Нет, нет, вот то, что здесь снято, - и он указал пальцем на ровер. – Это ведь макет! 
- Американцы говорят, что это – ровер на Луне. 
- Ну вообще! – удивился Соколов. – И масштаб какой! 
- Перспектива не та? – уточнил я. 
- Не перспектива. Масштаб не тот! Вот это вот, - и он указал под низ ровера, – явно крупный песок и маленькая модель. Здесь очень крупные песчинки. Песчинки должны быть в несколько раз меньше. Просто явное несоответствие! 
Я запустил видеоклип, тот, который у нас идет под грифом «длинный скучный поезд». И через секунду Станислав Михайлович уже выдал комментарии: 
- По-моему, радиоуправляемая модель. Надо было хотя бы побольше сделать макет, чтобы он выглядел поинерционнее. 
Соколов раздвинул две ладони примерно на ширину плеч и сказал: 
- Вот такого размера он был. 
«Сантиметров сорок», - подумал я. 
- А так меня смущает сама фактура песка и баллистика этого движения, - добавил он. 
Я сказал, что движение ровера здесь снято покадрово, один кадр в секунду. 
- Покадрово – это хороший обман, - парировал Соколов. – Будет впечатление, что это как будто хроника. А вот там, где он реально едет, видно, что это - маленькая машинка на крупном песке. 
Видеофайл дошел до момента, где в кадре из-за границы кадра появляется астронавт. 
- А они что, утверждают, что это снято в космосе? – удивился Соколов. 
- Да, конечно. Говорят, что на Луне, - ответил я и добавил: 
- А вот это и есть тот момент, который меня интересовал. Это - кукла или живой человек? 
Соколов склонил голову набок и ответил: 
- Если на живого человека надеть скафандр, то он будет казаться малоподвижным. Но здесь рука совсем, как деревянная… Правда, немного похоже на человека, а вот их «луноход» - макет ещё тот…


* * *

Статья отредактирована 19 апреля 2018 г. Убрано несколько дублирующих друг друга фотографий и вместо схемы фронтпроекции из "Википедии" вставлена оригинальная картинка.
Количество показов: 16064
При использовании материалов сайта или их части гиперссылка на www.LeonidKonovalov.ru обязательна
Возврат к списку

вверх
© Леонид Коновалов, 2009—2017 
Сайт: www.LeonidKonovalov.ru

сайт сделан в студии «PM»