|
Каким объективом был снят в павильоне выход Армстронга на Луну?
Из-за того, что глава "Кто вместо Армстронга спускается по лесенке?" получилась большой, её пришлось тематически разбить на две части. Первая называется, "Кто вместо Армстронга спускается по лесенке?", а вторая - "Каким объективом был снят в павильоне спуск Армстронга на Луну?"
Март 2020 г.
< Статья в процессе редактирования >
Каким объективом был снят в павильоне спуск Армстронга на Луну?
Помимо роста астронавта, в кадрах телевизионного репортажа 1969 года есть ещё и другие несоответствия с официальной версией НАСА. Зная, что расстояние от лесенки до телекамеры не очень большое (рис.XXVII-25), всего 2,8 метра, - как удалось получить такой общий план спуска астронавта по лесенке, что астронавт виден во весь рост и над ним ещё остаётся большое пространство (см. рис.XXVII-16)?
Рис.XXVII-25. Расположение телекамеры на ЛМ (обведено синей окружностью).
В 60-е годы ХХ века на телекамерах редко использовались такие широкоугольные объективы, к которым мы привыкли сейчас. На телекамерах, так же, как и на фотоаппаратах, устанавливался "нормальный" штатный объектив с углом охвата 30-40°. А в телерепортаже с так называемой Луны мы видим кадр, снятый телекамерой с небольшого расстояния, а двухметровый человек (рост Армстронга в скафандре) выглядит так, как будто снят издалека, метров с пяти, или как будто на телекамере установлен сверхширокоугольный объектив. Фигура видна во весь рост, и над его головой пространство по высоте такое, что там мог бы разместиться ещё один астронавт (см.рис.XXVII-16). Обычно, чтобы сделать такой общий план, фотографу требуется отойти метров на пять, т.е. к другой опоре (см.рис.XXVII-25). Именно так поступали фотографы, когда снимали астронавтов на тренировках (рис.XXVII-26):
Рис.XXVII-26. Фотограф снимал этот кадр (S69-31045), находясь около другой опоры.
Согласно НАСА, съёмка на Луне производилась телекамерой Вестингауз (Lunar television camera for Apollo 11, Westinghouse).
Телекамеру, точно такую же модель, можно видеть в музее аэронавтики и воздухоплавания в Вашингтоне (рис.XXVII-27).
Рис.XXVII-27. "Лунная" телекамера Вестингауз в музее.
Согласно данным НАСА, размещённым на официальном сайте (https://www.hq.nasa.gov/alsj/WEC-Engineer-3-1968.pdf), для съёмок днём на лунной поверхности на телекамеру был установлен объектив с углом поля зрения 30° (рис.XXVII-28 и рис.XXVII-29).
Рис.XXVII-28. Характеристики объективов к "лунной" телекамере. Красным цветом обведён объектив для съёмок при дневном свете (при свете Солнца).
Рис.XXVII-29. Четыре объектива к телекамере Вестингауз. Объектив с надписью DAY («день») обведён красной окружностью.
Зная, что расстояние от крепления телекамеры (точка А) до середины лестницы примерно 2,8 метра (рис.XXVII-30), а до середины чаши опоры – около 3 метров, можно определить, какое пространство должен охватить такой объектив в плоскости лесенки.
Рис.XXVII-30. Расстояние от лесенки до телекамеры.
Это - 1,6 метра по ширине и 1,2 метра по высоте, прямоугольник с соотношением сторон 4:3 (рис.XXVII-31).
Рис.XXVII-31. Пространство, охватываемое объективом с расстояния 3 метра.
В других справочных таблицах по "лунным" объективам упоминается угол охвата 35° (см., например, рис.XVII-44), это угол по диагонали (Diagonal Field of View).
В районе лесенки телекамера должна показать участок высотой 1,2 метра. Понятно, что астронавт с ростом в скафандре 1,95-1,97 м не войдет в кадр целиком. В кадр вместится чуть больше половины астронавта. Так должно быть по расчётам.
Но на снимке мы видим, что астронавт входит целиком. Зная размер лесенки и расстояние между ступенями (две пролёта между ступенями - это 42 см), можно определить, что в плоскости лестницы охват идёт по высоте около 1,93 м вместо 1,2 м - рис.XXVII-32.
Рис.XXVII-32. Кадр телерепортажа.
Либо съёмка телевизионного репортажа велась с другого, бóльшего расстояния, либо на телекамере был установлен не заявленный НАСА "нормальный" объектив (с углом охвата 30°), а какой-то другой, более широкоугольный объектив. Если при съёмке использовать объектив с углом охвата 30°, то тогда телекамеру придётся отодвинуть дальше, примерно на 4,8 метра - это точка Б на схеме лунного модуля (рис.XXVII-30). Но это не соответствует информации НАСА о месте крепления телекамеры. Однако из того факта, что НАСА указало, где находилась телекамера, ещё не следует, что телекамера находилась именно там, ведь всё в миссиях «Аполлон» построено на недостоверной информации.
Может быть, применялся другой, более широкоугольный объектив для съёмки кадра спуска по лесенке? Такой объектив, с углом охвата по диагонали 80° есть в комплекте к телекамере (см. таблицу рис.XXVII-28 и рис.XXVII-29).
В одном из документов НАСА, «Аполло 11, план действий на лунной поверхности» (рис.XXVII-33), на странице 18 приводится рисунок – поле охвата для широкоугольного объектива 80°. Это угол охвата по диагонали, а в горизонтальной плоскости такой угол будет соответствовать примерно 70° (рис.XXVII-34).
Рис.XXVII-33. Документ НАСА о плане действий на лунной поверхности.
Рис.XXVII-34. Поле охвата по горизонтали для широкоугольного объектива.
Казалось бы, ответ найден, и он прост – при съёмке на так называемой Луне использовался сверхширокоугольный объектив с углом охвата по диагонали 80° или это примерно 70° по горизонтали (точнее, 68°). Но это – обманчивый вывод. Если бы съёмка действительно проводилась на Луне, такой объектив не мог быть использован. И вот почему.
Давайте рассмотрим в таблице из документа НАСА характеристики этого объектива. Мы обращали внимание вначале только на ту колонку, где указан угол поля зрения объектива, а теперь давайте разберёмся, о чём говорят другие колонки.
В первую очередь следует отметить, что широкоугольный объектив предназначен исключительно для съёмок внутри космического корабля (в таблице указано - Spacecraft Interior), и он имеет светосилу 5 (Lens T-Number). А вот объектив для съёмок при солнечном свете имеет светосилу, эквивалентную значению диафрагмы 1:60. "60" – это эффективное, т.е. действительное значение, оно учитывает помимо реальной светосилы объектива ещё и встроенный светофильтр, уменьшающий световой поток. Сноска со звёздочкой под таблицей как раз говорит об этом: “T-number is the combination of f-number and the effects of filtering” (рис.XXVII-35).
Рис.XXVII-35. Характеристики четырёх объективов, самая правая колонка – светосила.
Другими словами, для солнечного дня (а на Луне днём светит Солнце), должен использоваться объектив с вмонтированным нейтрально-серым светофильтром. На оправе этого объектива есть отметка «день» (DAY).
Стоит отметить, что чувствительность видеокамер (даже без дополнительного усиления) довольно высока (800-1000 единиц в пересчёте на ASA). Этого достаточно, чтобы снимать в помещении (в интерьере) без дополнительной подсветки. Но эта чувствительность слишком высока, чтобы снимать ясным днём на улице. Поэтому в яркий солнечный день в объектив (или в пространство между объективом и матрицей на современных видеокамерах) вводят нейтрально серые фильтры, уменьшающие световой поток. Такие светофильтры обязательно устанавливаются на всех современных видеокамерах, и в солнечную погоду используют нейтрально-серый светофильтр, уменьшающий световой поток в 64 раза, обозначается такой фильтр как 1/64 (рис.XXVII-36).
Рис.XXVII-36. Блок установки нейтрально-серых фильтра для ярких объектов и для солнечной погоды на современной видеокамере (ND – neutral density, нейтральная плотность).
Так вот, НАЧАЛЬНОЕ значение диафрагмы (светосила) объектива с отметкой “DAY” эквивалентно значению 1:60, это очень близко к стандартному значению 1:64. А при дальнейшем диафрагмировании такого объектива получаются значения, как если бы устанавливались диафрагмы, эквивалентые 1:90, 1:128 и т.д.. В солнечную погоду приходится очень сильно диафрагмировать объектив, сильно задерживать световой поток. А вот широкоугольный объектив из комплекта телекамеры Вестингауз имеет светосилу 1:5, т.е. это примерно посередине между стандартными значениями 4 и 5,6 (рис.XXVII-37).
Рис.XXVII-37. Шкала стандартных значений диафрагм.
Если ДИАМЕТР входного отверстия в численном выражении меняется в 2 раза (например, от значения диафрагмы 2,8 до 5,6), то ПЛОЩАДЬ круга (входного отверстия) меняется в 4 раза (2 в квадрате), соответственно в 4 раза изменяется количество проходящего света.
Значение светосилы объектива для лунной натуры "60", отличается от значения "5" (объектив для интерьера) в 12 раз, это значит, что пропускная способность таких объективов отличается в 122, т.е. в 144 раза.
Другими словами говоря, каждый объектив в комплекте телекамеры приспособлен для вполне конкретных условий освещения. Для интерьера внутри корабля (Spacecraft Interior), где мало света – это объектив со светосилой 5, для ночных съёмок (Lunar Surface Night) – сверхсветосильная оптика со значением 1,15, а для солнечного дня (Lunar Surface Day) – объектив со встроенным нейтрально серым фильтром и результирующей светосилой 1:60. Об этом нам говорит крайняя правая колонка таблицы (рис.XXVII-35).
А первая колонка, идущая после названия области применения, указывает на те уровни яркости (Light Level) в фут-ламбертах (ft-lamberts), на которые рассчитаны объективы. И мы не можем пройти мимо этих значений, не обсудив их.
Какие же яркости мы увидим на Луне в солнечный день? Например, какова должна быть яркость белых скафандров на Луне? Для этого замерим вначале яркость белых объектов на Земле в солнечный день. Воспользуемся яркомером «Асахи-Пентакс», с которым работают на профессиональных киностудиях (рис.XXVII-38).
Рис.XXVII-38. Точечный яркомер "Асахи-Пентакс".
Этот яркомер иногда называют спотметром, поскольку угол замера всего 1° - круглое пятнышко в центре кадра. Белые облака, освещённые солнцем – это 16 канал яркости, 16 EV (Exposure Value) - рис.XXVII-39.
Рис.XXVII-39. Замер яркости белого объекта, вид через яркомер.
Белая рубашка, освещённая солнцем - это 16,6 EV - рис.XXVII-40.
Рис.XXVII-40. Замер яркости белой рубашки, освещённой солнцем.
Можно перевести показания прибора из единиц EV в стандартные единицы яркости - канделы с квадратного метра. Однако в США вместо «метров» пользуются «футами», вместо «кандел с квардатного метра» для оценки яркости используют «фут-ламберты».
Поэтому с помощью калькулятора-конвертера (https://www.translatorscafe.com/unit-converter/RU/luminance/10-1/) или с помощью таблицы (рис.XXVII-41) переводим показания яркомера сразу в фут-ламберты.
Рис.XXVII-41. Таблица перевода экспозиционного числа (EV) в значения яркости.
Яркость белой рубашки, освещённой солнцем, 16,6 EV - это 3 630 фут-Лб.Яркость объектов на Луне будет примерно в 1,3-1,4 раза выше, чем на Земле: земная атмосфера часть солнечного света рассеивает и поглощает. Следовательно, на Луне самые яркие белые объекты будут иметь яркость на 30-40% выше, т.е. около 5 000 фут-Лб.
Объектив телекамеры Вестингауз с отметкой «лунная поверхность - день» («DAY») может работать в интервале яркостей (смотрим таблицу, рис.XXVII-35) в пределах от 20 до 12 600 фут-ламберт (в кадре могут быть как очень тёмные объекты, так и очень светлые). Максимально допустимое значение яркости при этом - 12 600 фут-Лб - в 2,5 раза выше типичной яркости белых объектов (5 000 фут-Лб) – это запас «прочности» по яркости, чтобы белые объекты не уходили в перемодуляцию (в пересвет) и, что самое главное, чтобы не повредить сенсор видикона телекамеры слишком высокой яркостью. Таковы характеристики объектива с углом охвата 30°.
Теперь рассмотрим характеристики сверхширокоугольного объектива из комплекта Вестингауз. Он рассчитан совершенно на другой диапазон яркостей – от 0,5 до 300 фут-ламберт (см. таблицу рис.XXVII-35).
Как же снимать таким объективом в солнечный день, если верхний допустимый предел для этого объектива 300 фут-ламберт, а в кадре находятся объекты (белый скафандр, освещённый солнцем) 5 тысяч фут-ламберт? При использовании этого объектива в солнечный день, мы увидим на мониторе белый экран в пересвете. К тому же есть опасность "сжечь" сенсор видикона. Если максимально допустимая яркость 300 фут-Лб - предел, то типично белые объекты не должны быть ярче 120-150 фут-Лб (чтоб оставался "запас прочности"). А значение яркости белого скафандра 5000 фут-Лб, примерно в 30-40 раз выше 120-150 фут-Лб.
Если допустить, что съёмка «прямого репортажа с Луны» велась телекамерой Вестингауз с широкоугольным объективом, то это означает только одно: уровень освещённости объектов во время съёмки был примерно в 30-40 раз меньше, чем в солнечный день. Если на Земле в солнечный день на открытой местности освещённость может доходить до 30-50 тысяч люкс, то уровень освещённости в 30 раз меньше - это 1-2 тысячи люкс. Это те уровни освещённости, которые обычно бывают в павильонах во время съёмок кинофильмов.
Вот, например, рекомендации фирмы Кодак, при каком уровне освещённости следует экспонировать киноплёнку светочувуствительностью 200 единиц, чтобы выйти на значение диафрагмы 4 или 5,6. Это соответственно 1000 или 2000 люкс (рис.XXVII-42).
Рис.XXVII-42. Рекомендованные Кодаком уровни освещённости в павильоне для киноплёнки чувствительностью 200 ASA.
Уровень 1-2 тысячи люкс - это типичное освещение кинопавильона. Почему при этом мы упоминаем киноплёнку чувствительностью 200 едниц? Потому что примерно такой же чувствительности была киноплёнка в «лунной» экспедиции: 16-мм киноплёнка SO-368 имела чувствительность 160 едниц ASA. Чтобы снимать на такую киноплёнку, необходима освещённость, как минимум, 1-2 тысячи люкс. Поэтому, вполне возможно, что на самом деле "прямой эфир с Луны" снимался в павильоне именно при таком уровне освещённости, около 2000 люкс, т.е. при уровне, примерно в 30 раз ниже, чем при солнечном свете на Земле.
Чтобы снимать объективом "DAY" с углом охвата 30°, необходима очень высокая освещённость, ведь внутри объектива установлен серый фильтр, уменьшающий световой поток примерно в 140 раз. Освещённость на поверхности Луны в солнечный день может достигать 100 тысяч люкс. Повторить такую освещённость в павильоне просто нереально. Вполне возможно, что съёмка "прямого эфира" производилась совсем другой съёмочной камерой, а не телекамерой Вестингауз (Lunar television camera for Apollo 11, Westinghouse). Или на телекамере Вестингауз был установлен широкоугольный объектив. Но использование на телекамере широкоугольного объектива в свою очередь свидетельствует о том, что съёмка производилась в павильоне при сравнительно низкой освещённости, не сравнимой с освещённостью в солнечный день.
По данным из другого справочника НАСА - инструкции по эксплуатации лунной телекамеры, выпуск - август 1968 г. (https://www.hq.nasa.gov/alsj/WEC-Lunar-Camera-Manual.pdf), - рис.XXVII-43
Рис.XXVII-43. Титульный лист инструкции по эксплуатации лунной камеры.
условия использования широкоугольного объектива более жёсткие, разрешённый диапазон яркостей - от 0,15 до 90 фут-ламберт (рис.XXVII-44).
Рис.XXVII-44. Характеристики объективов. Красной линией подчёркнут диапазон яркостей для широкоугольного объектива.
Как можно представить яркость 90 фут-ламберт? Это 308 кд/м2. А вот это значение, 300 кд/м2, вы, наверное, не раз встречали - это типичная яркость мониторов LCD. Бюджетные мониторы имеют яркость 200-300 кд/м2 , более дорогие - выше 300 кд/м2.
Так, например, экран моего Макинтоша на максимальной яркости достигал значения 11,7 EV, это 416 кд/м2, или 121 фут-ламберт.
Рис.XXVII-45. Замер яркости монитора.
А 90 фут-ламберт, яркость, которая упоминается в инструкции, как максимально допустимая (Max Scene Brightness) - это обычная яркость экрана сотового телефона.
И вот такой уровень яркости является уже пределом, когда можно использовать широкоугольный объектив, сконструированный для съёмок внутри корабля. И такой объектив совершенно невозможно использовать в солнечную погоду.
Кроме того, говоря о широкоугольном объективе, мы не можем не обратить внимание ещё одно несоответствие, найденное нами. Если объектив с углом охвата по диагонали 80° установить на то место, где указало НАСА, а это удаление на 2,8 метра от лесенки, то в том месте, где находится астронавт, объектив будет охватывать пространство высотой 2,82 м и шириной 3,76 м (рис.XXVII-46).
Рис.XXVII-46. Пространство, охватываемое широкоугольным объективом с расстояния 2,8 метра.
Зная, что длина лесенки - 1,7 метра, можно однозначно сказать, что она войдёт целиком в кадр. И границы кадра будут соответствовать зелёному прямоугольнику, а вовсе не тому охвату, что изобразило НАСА на рисунках в своих «мануалах» (см. рис.XXVII-47).
Рис.XXVII-47. Рисунок из инструкции НАСА. Зелёная рамка (добавленная нами) - таким должен быть охват пространства в случае использования широкоугольного объектива. Синяя рамка – границы кадра для объектива «День» («DAY»).
Синий прямоугольник на рисунке - это границы кадра для объектива с углом охвата 30°. НАСА не только неправильно указало границы кадра, но ещё и астронавта на рисунке изобразило в виде карлика, рост которого вместе со скафандром не превышает 1,4 метра. Нижняя ступень, которая на фотографиях тренировок астронавтов была где-то на уровне колена, теперь располагается у середины фигуры карлика. Мы допускаем возможность, что в костюме астронавта был не карлик, а просто ребёнок. Такое вполне могло быть, поскольку в кинематографе были случаи, когда взрослых астронавтов изображали дети. Например, в фильме Ридли Скотта "Чужой" (1979 г.) есть кадр, когда три астронавта проходят мимо посадочной опоры космического корабля. Вместо взрослых астронавтов на общем плане в кадре поставили детей, чтобы по сравнению с их ростом детали космического корабля (опора звездолёта "Ностромо") казались гигантскими (рис.XXVII-48).
|
