• Миф Аполлонов
• О лунных фотографиях NASA
• Реальные метеориты на голливудской Луне NASA
• Космическое мародёрство Кремля
• Лунные фотошоперы NASA
• Как наши следили за американцами на Луне
• Путь фон Брауна в тупик
• Про американские лунные выходки
• Снова о Сатурне-5 и конусе Маха. А.И. Попов был прав!
• Лунная база
• Расчет доз радиации Аполлонов
• Голливуд на Луне и до нее
• Интервью С. Кубрика: я участвовал в лунной афёре NASA
• Л-к С. Савицкая на службе NASA и ЦРУ
• Цензура вопросов о лунной легенде NASA
• А. Попов: Бодряки с «орбиты». (факты и версии)
• Фальшивый цвет американской «Луны»
• 1975 г., ЭПАС: «Союз» летал, «Аполлон» - нет!
• «Звёздная слепота» NASA
• Влияет ли вранье NASA на зрение?
• Воспоминания ракетчика

Вы замечали, что на лунных снимках, когда астронавты фотографируются на фоне лунного модуля (который их доставил на Луну), они никогда не отходят от него дальше, чем на 19 метров? Наверное, не обращали на этот факт внимания. Вот близко к лунному модулю подходят, и даже что-то там делают около лесенки. Но  максимальное расстояние, на которое отходит астронавт с фотоаппаратом,  чтобы сделать снимок, никогда не превышает 19 метров. Как будто есть граница, дальше которой ему не разрешено отходить.

     Не удивлюсь, если вначале вам такое утверждение покажется невероятным. Допускаю даже, что заглянув в интернет и посмотрев для пущей убедительности несколько десятков снимков НАСА с лунным модулем в кадре, у вас возникнет стойкое желание поиронизировать надо мной, как над невнимательным школьником. Но после того, как я разъясню причины, почему астронавты не могли отойти от лунного модуля дальше 19-ти метров, вы тоже начнете замечать эти «странности» лунных снимков НАСА.


      Давайте попробуем определить, с какого расстояния был сделан этот снимок из миссии «Аполлон-15» (рис.1), на каком удалении от лунного модуля находился фотограф? 

 


 

Рис.1. Снимок из миссии Аполлон-15. Астронавт салютует флагу США. На заднем плане гора Хэдли Дельта высотой около 3,5 км.

 


      Определить это не сложно.  Известно, что ширина опор лунного модуля (вместе с чашками) – 8 метров. Видно, что эти опоры занимают ровно половину ширины кадра. Снимок сделан среднеформатным фотоаппаратом Хассельблад 500 (размер кадра 53 х 53 мм), объектив Zeiss Biogon 5,6/60. Фокусное расстояние объектива 60 мм, угол охвата по горизонтали – 47° (рис.2).

 


 

Рис.2. Схема съемки общего плана (вид сверху).

 

 

     Произведя простые расчёты, получим, что от фотографа до середины лунного модуля примерно 19 метров. И вот что странно: просмотрев массу последовательных кадров из разных кассет, мы заметили, что везде лунный модуль снимают с максимального удаления в 19 метров.

 

     Вот, например, кассета с цветной фотопленкой, обозначенной как Magazine 86/NN из миссии “Аполлон-15”. Все пять кадров, где появляется лунный модуль, сняты примерно с одного и того же расстояния, не более 19 метров (рис.3). Опоры лунного модуля опять занимают по ширине примерно половину кадра.  

 

 


 

Рис.3. Аполлон-15. Кассета с цветной фотопленкой, 1971 г.

 

      А вот другая кассета, Magazine 92/OO, (это уже черно-белая фотоплёнка). Здесь восемь последовательных кадров с лунным модулем, и опять все кадры сняты с расстояния от 16 до 19 метров (рис.4).

 



 

Рис.4. Аполлон-15. Кассета с черно-белой фотопленкой.

 

       И вот что удивительно, проходят 9 месяцев после экспедиции Аполлона-15, а кадры лунного модуля следующей миссии, Аполлон-16, снимаются абсолютно точно также: опять солнце светит сбоку, слева направо, и опять фотограф отошёл на расстояние около 18-19 метров (рис.5).


 


 

Рис.5. Пять последовательных кадров с лунным модулем, миссия Аполлон-16.

 

       Вы спросите – и в других миссиях также? Их ведь было шесть - миссий с высадками на Луну.

       Да тоже самое. Все кадры с лунными модулями делаются под копирку, по одной и той же схеме. Вот посмотрите на кадры, сделанные через 8 месяцев после Аполлона-16, в миссии Аполлон-17 (рис.6): на всех шести кадрах солнце светит опять сбоку, слева направо, и  опять съёмка производится с расстояния примерно 19 метров. 

 



 

Рис.6. Кадры из миссии Аполлон-17, 1972 г.

 

      Почему фотограф от лунного модуля никогда не отходит дальше? А он не может отойти дальше – там, через 19 метров, лунная поверхность заканчивается!

       Дело в том, что съемка лунных миссий производилась в павильоне на фоне большого киноэкрана. Чтобы создать ощущение, что действие происходит на Луне, на киноэкран проецировался слайд с изображением лунной горы. Перед экраном насыпался мелкодисперсный серый песок, имитирующий лунный грунт, и по этому песку передвигались мелкими прыжками актеры в бутафорских скафандрах, с фотоаппаратами из пенопласта, изображая астронавтов на Луне. К бутафории пришлось прибегнуть, поскольку нужно было в павильоне создать «лёгкость» прыжков, сымитировать лунную гравитацию. Вместо реального скафандра, который весил 65 кг, актёры бегали в лёгком по весу муляже скафандра и вместо реального Хассельблада крутили в руках копию фотоаппарата из пенопласта. 


ПОСМОТРИТЕ:   ВИДЕО из миссии Аполлон-17


         Расчет был сделан на то, что качество картинки телекамеры очень низкое, изображение на 16-мм кинопленке тоже не очень высокого качества (размер кадра на 16-мм кинопленке 10,2 х 7,5 мм), поэтому зритель не отличит реальный скафандр от муляжа, а муляж фотоаппарата на общем плане - от реального Хассельблада.

          Но вот когда астронавты позировали для фотосессии, то этом случае они надевали реальные скафандры и брали в руки реальные фотоаппараты Хассельблад, ведь съёмка производилась на среднеформатную плёнку с размером кадра 53 х 53 мм. Информационная ёмкость такого кадра несравнимо выше - площадь фотокадра в 36 раз больше, чем площадь кадра на 16-мм кинопленке (см. рис. 7).




Рис.7. Сравнительные размеры кадра на 70-мм фотопленке и 16-мм кинопленке. Арнольд, сотрудник фирмы Кодак, демонстрирует КОПИЮ ролика 70-мм фотоплёнки из Миссии Аполлон-11.


       На всех снимках, обратите внимание сначала на рис.1, отчетливо видна граница, которая отделяет горизонтальную плоскость с насыпным грунтом от вертикальной плоскости экрана. Верхняя и нижняя половины кадра заметно отличаются и по цвету, и по фактуре. Эту границу легко заметить и на других  приведенных кадрах, где сфотографирован лунный модуль, будь то миссия Аполлон-15, Аполлон-16 или Аполлон-17 (рис. 3,4,5,6).  Видна не только граница раздела, но совершенно очевидно, что на этой границе происходит резкая смена фактуры «лунной» поверхности.

       Можно даже без труда определить расстояние до экрана. Лунная поверхность заканчивается буквально за дальней опорой лунного модуля. Иногда за «пепелацем» видна еще небольшая полоска насыпного грунта, но это буквально 3-4 метра в глубину. Итого получается около 26 метров до киноэкрана (см. рис.2). 

        А ширина той части экрана, что попадает в кадр – около 23 метров. При этом мы замечаем, что во время съемок фотограф делает небольшие повороты влево-вправо, и при этом открывается дополнительно ещё часть горы (рис.8). Следовательно, в этой части экран продолжается. Однако этот дополнительно просматриваемый участок не превышает ½ ширины кадра и составляет  примерно процентов 40. Обратите внимание, что фотограф никогда не поворачивает фотокамеру при съемке серии из 5 или 8 кадров больше, чем на 20 градусов (на ширину половины кадра).  Из этого можно сделать вывод, что полная длина экрана примерно на 40% больше 23 метров и составляет около 32 метров.  





Рис.8. При съемке второго кадра открылось дополнительно по ширине примерно 40% горы на фоне.

 

       У меня, как у кинооператора, который в институте кинематографии 25 лет читает лекции студентам на тему «Как делается кино», нет никакого сомнения в том, что эти фотографии – обычные комбинированные съемки, сделанные в павильоне, а не документальные кадры пребывания астронавтов на Луне. Для меня это совершенно очевидно, и в этом нет даже повода для спора. Интерес представляет другой вопрос. Сейчас, когда мы уже просмотрели впечатляющие кинокартины на космическую тему, например, американский фильм «Гравитация» (2013 г.) или российский фильм «Салют-7» (2017 г.), мне, как кинооператору, любопытно узнать, с помощью какой технологии были получены те или иные убедительные «космические» кадры, какие способы комбинированных съёмок применялись в том или ином эпизоде фильма.

      Так и в случае «лунных» снимков НАСА - мне интересна технология, с помощью которой актеры в павильоне совмещались с отснятым заранее лунным пейзажем. Каким образом актёр в скафандре, который изображает астронавта, был размещён на фоне лунной горы Хэдли Дэльта? Как это всё было сделано без хромакея? Какой из отработанных технологических приёмов здесь применила НАСА?

       Например, в течение десятилетий в кинематографе применялся метод совмещения актера с заранее отснятым пейзажем, под названием рирпроекция. Как только мы покажем типичные примеры, вы тут же без труда вспомните, что в старых фильмах часто замечали кадры, снятые по такой схеме (рис.9).

 

 


 

Рисунок 9. Общий вид съемки методом рирпроекции

 

 

       При рирпроекции («рир» - от английского слова “rear”, сзади) кинопроектор с изображением находятся позади просветного (полупрозрачного) экрана. Съёмочная камера и персонажи находятся с одной стороны, а изображение на экран проецируется с другой стороны. Скорость съемки и скорость проекции синхронизируются специальным кабелем.

        Чувствительность негативных киноматериалов в середине ХХ века была очень низкой. Сейчас, когда на любом цифровом фотоаппарате можно установить индекс светочувствительности 3.200 единиц или даже 25.000, трудно поверить, что светочувствительность в 100 единиц в те годы считалась высокой. И если черно-белые пленки достигали значения 250 единиц, то цветные кинопленки были значительно ниже по чувствительности. По данным НАСА, в лунных экспедициях использовалась цветная 16-мм кинопленка светочувствительностью 160 ед. АСА и цветная обращаемая фотопленка Эктахром светочувствительностью 64 единицы.

         Из-за низкой светочувствительности киноматериалов приходилось использовать небольшие по размеру экраны, шириной 4-5 метров, чтобы обеспечить необходимую для съемок яркость. В основном таким способом снимались средние и крупные планы, например, планы с движущимся фоном за окном автомобиля. В фильме о композиторе Штраусе 1938 г. «Большой вальс» (реж. Ж.Дювивье) актеры сидели в неподвижной карете, а изображение движущегося "венского" леса проецировалось сзади на полупрозрачный киноэкран (рис. 10).

 


Рис.10. Кадры из фильма «Большой вальс», снятые методом рирпроекции

 

         А это вот кадр из любимого многими зрителями фильма «Терминатор», 1984 г. (рис. 11). Актриса, игравшая Сару Коннор, на самом деле просто пробегала перед экраном. На этот экран проецировался отснятый заранее взрывающийся бензовоз. Высота экрана, как нетрудно понять, немного больше, чем человеческий рост, а ширина – около 5 метров. Поскольку экран по размеру небольшой, актрисе приходилось бежать не столько вперед, сколь по диагонали вдоль него, слева направо. Чтобы взрыв казался масштабнее, поджигался макет, игрушечный бензовоз. (Взорвать реальный бензовоз в городе было бы крайне опасно).

 



 

Рис. 11. Использование рирпроекции в фильме «Терминатор».

 

 

        Этот способ рирпроекции, как я полагаю, действительно рассматривался, как один из вариантов, для создания лунных фейковых фотографий, для случаев, когда в кадре нужно показать астронавта на фоне лунной горы. А вот использование хромакея (синего экрана) было сразу отвергнуто, как приём, который легко обнаружить, во-первых, по размытости контуров на границе перехода цвета (видна «окантовка»;), а во-вторых, из-за рефлексов, которые синий экран давал в теневых частях белых скафандров и в стеклах шлемов. При вычитании синего цвета фона исчезали и синие блики на металлических и пластиковых предметах, образуя дыры, а вот слабые синие рефлексы в теневой части скафандров оставались – и это, конечно, было недопустимым.

     Те, кто снимал на хромакее, знают, что в объекте съёмки не должно быть предметов, в которых может отразиться фон – стеклянных ваз, металлических дужек очков. Во время кеинга эти детали исчезают вместе с фоном. Поэтому объекты съёмок на хромакее должны быть матовыми.  

          У способа рирпроекции есть два недостатка. Первый проистекает из-за того, что актеров перед экраном приходится ярко высвечивать, и рассеянный свет в большом количестве попадает на экран. На экране исчезает «чернота», изображение на фоне становится серым, что хорошо видно в кадрах фильма «Большой вальс». А ведь в лунных снимках должна быть «чернота космоса». Определенный выход из этой ситуации можно найти. Для этого нужно, чтобы ни один из прожекторов, который освещает актёра-астронавта, не был направлен в сторону экрана. Другими словами, прожектор, который имитирует эффект света от солнца, должен освещать актёра исключительно сзади. А поскольку непосредственно сзади за актёром находится киноэкран, прожектор-солнце ставят сбоку от экрана. Отсюда и получается задне-боковой свет.

         Мы показали 24 разных снимка, где астронавт появляется на фоне лунного модуля (рис.3,4,5,6), сделанные в трёх разных экспедициях. Но все кадры, как братья-близнецы, похожи друг на друга: сняты с одного и того же расстояния, с одним и тем же направлением света, везде видна граница раздела «экран-грунт». Иначе говоря, все эти кадры выполнены по одной и той же технологии.  

         Разглядывая эти фотоснимки, вы, наверное, обратили внимание на ещё один признак, который (как мы увидим в дальнейшем), ещё раз подчёркивает, что перед нами – комбинированные съёмки: мы не видим промежуточных кадров, снятых с разного расстояния. Ведь, по логике вещей,  если бы астронавт оказался на Луне, то он, удаляясь от ракеты, сделал бы несколько снимков последовательно: например, сначала был бы снимок, сделанный вблизи лунного модуля, потом, отойдя на несколько шагов,появилась бы серия снимков с астронавтом на переднем плане и лунным модулем у него за спиной, потом, удалившись ещё на несколько шагов, фотограф сделал бы пару-тройку общих планов «для всего человечества» с маленькой фигуркой астронавта, лунным модулем и электромобилем вдалеке. Но мы не видим такой последовательности снимков, вместо этого все кадры в течение нескольких лет однотипно снимаются с одного и того же расстояния, в одном и том же ракурсе, и в одни и те же заданные границы кадра вписываются нужные «элементы»: гора на фоне, лунный модуль, астронавт и электромобиль-«ровер». А то, что предшествует серии из 5-6 снимков с 19 метров, так это кадры, снятые уже в другом месте и в другое время: то это какое-то сиденье от ровера, то угол какого-то модуля, то крупно часть флага, иногда - просто кадр с тенью астронавта, или даже вообще – кадр с орбиты. Кадры с лунным модулем на фоне лунной горы стоят изолированно от всего материала. Поскольку в данной статье мы хотим рассказать о технологии создания «лунных кадров», то сразу раскроем «секрет»: съемка фотокадров производилась не легким маневренным фотоаппаратом, а громадной неподвижной установкой весом более тонны. К тому же, съёмочная установка была жестко «привязана» к экрану, поэтому она не могла перемещаться по павильону, как ходил бы фотограф с фотоаппаратом, и для разнообразия кадров приходилось двигать не съёмочную камеру, а платформу с грунтом относительно экрана. На этот экран проецировался слайд с проектора. Первоначально предполагалось, что будет применяться способ рирпроекции. Но как мы говорили выше, у этого способа есть два недостатка, которые могли бы подчеркнуть фальсификацию. Первый недостаток связан с тем, что ярко высвечивая огромный лунный модуль и актеров "как в солнечный день", мы тем самым засвечиваем расположенный сзади них экран.    

          Второй недостаток рирпроекции, легко преодолимый на средних и крупных планах, возник при съемке общих планов. И этот недостаток поставил крест на использовании рирпроекции в лунных миссиях. Вначале американцы думали, что смогут побороть этот недостаток, но их усилия оказались тщетны. Дело в том, что для съемки заявочных общих планов необходим огромный экран на фоне. Но когда на 30-метровый экран было спроецировано изображение, оно оказалось таким слабым по яркости, что проводить съемку оказалось невозможным. Одно дело, когда экран шириной 5-6 метров, его площадь не более 15 кв.м, а когда ширина увеличивается до 32 метров, площадь приближается к 400 кв.метров. Поскольку площадь экрана увеличивается примерно в 25 раз, то соответственно в 25 раз падает яркость.

 

2. ЯРКОСТЬ КИНОЭКРАНА

 

       В самых больших кинозалах Москвы установлены экраны шириной около 22 метров. В кинотеатре IMAX (на Речном вокзале) (рис.12), который был открыт в 2003 году, находится самый большой экран в Москве: 22х17,5 метра, площадью 385 кв.м. Как пишут на сайте кинотеатра, «габариты этого экрана сопоставимы с размерами семиэтажного здания». Вместимость кинозала 370 человек.

 

 


 Рис.12. IMAX – кинотеатр Nescafe.

 

 

Зал кинотеатра «Октябрь» на Новом Арбате более вместителен, он рассчитан на полторы тысячи мест, но площадь экрана меньше, около 280 кв.м., размер экрана 26х11 м (рис.13). 

 


 

 

Рис.13. Зал кинотеатра «Октябрь»

 

     Существуют определенные нормативы, которые регламентируют яркость экрана при работающем проекторе без кинопленки. Нормой считается яркость 14 фут-Ламберт, или 48 кд/м2. При этом освещенность на экране (если это белый материал с коэффициентом отражения 80%) будет равняться примерно 180 люкс (лк). Достаточно ли такой освещенности, чтобы начать пересъемку с экрана киноаппаратом на скорости 24 кадра в секунду (выдержка 1/50 с), с  диафрагмой 8? Почему мы говорим про диафрагму 8? Не столько потому, что это значение упоминается в отчётах НАСА, сколь потому, что в кинокадрах, снятых на контровом свету, иногда появляется блик диафрагмы (рис.14).

 

 

 

Рис. 14. Блик диафрагмы на контровом свету

 

     Освещенность на экране без кинопленки около 180 люкс. Много это или мало? На самом деле, эту величину легко представить - такая освещенность по вечерам в наших квартирах (рис.15).

 


  

Рис. 15. Нормы освещённости

 

 

Кинопленка Kodak Ektachrome MS SO-368, которая была использована при киносъёмке (рис.16), имеет светочувствительность 160 единиц АСА.

 

 


Рис.16. Коробочка с 16-мм кинопленкой

 


       Открываем проспект с рекомендациями фирмы Кодак  и напротив значения диафрагмы «8» находим необходимое число люксов (рис.17) – 4.000 лк.  (В таблице приведены значения для S=200 ед.)

 



Рис.17. Значения ключевой освещенности для кинопленки светочувствительностью 200 ASA. Данные фирмы-производителя, Кодак

 

 

       Я думаю, у вас не возникает вопроса - почему, показывая лунные фотографии, мы всё время говорим о киносъемке, а не о фотографировании. Дело в том, что в этих же световых условиях параллельно снимается и кино. Следовательно, световые условия должны быть достаточными для проведения киносъемок. Сделать фотографию можно и при низкой освещенности – достаточно лишь увеличить выдержку. Например, при выдержке в 1 сек ночью уже будут проработаны яркие звезды. А выдержка при киносъемке – примерно 1/50 с.

       На большом экране в кинотеатрах освещенность около 180 люкс, а нам для обеспечения нормальной экспозиции при пересъемке с экрана, необходимо около 4 тысяч люксов. Другими словами, яркость на экране необходимо поднять в 22 раза.

        Сейчас в кинотеатрах IMAX используются газоразрядные проекционные лампы, в которых  светится электрическая дуга в колбе, заполненной ксеноном. Такая лампа дает яркий белый свет, близкий по спектру к дневному. Максимальная мощность может достигать 15-18 кВт (рис.18).

 

 


 

Рис.18. Ксеноновая кинопроекционная лампа.

 

         Но такой мощности недостаточно, чтобы поднять яркость экрана в 22 раза! При такой лампе освещённость на экране всего 180 люкс!

        Самый мощный источник света – электрическая дуга между двумя угольными стержнями, впервые полученная русским ученым В.В.Петровым в 1802 году. Чтобы зажечь дугу, нужно угли с различными электрическими зарядами (анод и катод) сблизить до соприкосновения. Вследствие этого отдельные участки катода нагреваются. Когда катод разогрееется, угли разводят, и между ними возникает дуга. Самый большой световой поток получается при питании дуги постоянным током.

        Осветительное устройство рирпроектора состоит из дуги интенсивного горения, возникающей между двумя углями, и конденсорной системы. Мощные рирпроекторы (рис.19) имеют угли для положительного полюса диаметром 16 мм, для отрицательного - 13 мм, и работают в режиме 78 Вольт 225 Ампер.


        



Рис.19. Рирпроектор Zeiss Ikon Dresden


      Как сообщает Б.Горбачёв в книге «Техника комбинированных съёмок» (ГИЗ, Искусство, М, 1961 г, стр. 190), глава «Технические средства  способа скорой рирпроекции»:

       «Рирпроектор средней мощности имеет полезный световой поток 10 000 лм, что дает на экране 3 х 4 м освещенность 830 лк. Световой поток мощного проектора с дугой на 225 а составляет 17 000 лм и дает на экране 3 х 4 м освещенность 1400 лк.»

      "Освещенность экрана размером 3 х 4 м в 830 лк позволяет снимать на современных чувствительных черно-белых негативных киноплёнках с диафрагмой 1:3,5. ... При диафрагме 1:2,3 можно снимать на экране, имеющем приблизительно в два раза большую площадь, то есть на экране размером 4,5 х 6 м. Такой размер экрана позволяет снимать не только крупные, но и средние актерские планы."

     И в следующем абзаце:

"Дальнейшее увеличение размера экрана оказывается практически невозможным".

 

Справка: 

Б.К.Горбачёв:
Оператор-постановщик, оператор комбинированных съёмок. Автор разработок оригинальных способов комбинированных съёмок («метод блуждающей маски» в фильме «Светлый путь» (1940). Метод «блуждающая маска» использован также в фильме: «Дети Капитана Гранта» (1936), «Волшебное зерно» (1942), «Черевички» (1945), «Золушка» (1947), «Садко», «Адмирал Ушаков», «Корабли штурмуют бастионы» (все в 1953), «Веселые звезды» (1954), «Высота» (1957), «Русский сувенир» (1960), в которых Горбачев участвовал как оператор комбинированных съемок.


      Если мы рассмотрим фильмы 50-60-х годов ХХ века, где была использована рирпроекция, например, фильм-вестерн 1954 г. «Река не течет вспять», то заметим, что максимальная ширина применяемого экрана – не более 5 метров (рис.20), что позволяет снимать лишь средние планы (рис.21).  





Рис.20. Рабочий момент съемки эпизода на реке методом рирпроекции в фильме «Река не течет вспять»





Рис.21. Готовый кадр из фильма «Река не течёт вспять», кино широкоэкранное (Синемаскоп), соотношение сторон 2,35:1



       При этом всё равно не хватает глубины резкости: при наведении резкости на актёров, задний план оказывается в расфокусе, что выдаёт приём комбинированных съёмок. Чтобы увеличить глубину резкости, необходимо "зажимать" диафрагму объектива, а для этого требуется ещё больше света. 

       Для фильма «Мятеж на Баунти», 1962 г., (рис.22) студия MGM применила для рирпроекции 10-метровый экран. 





Рис.22. Сцена шторма в фильме «Мятеж на Баунти»

 

        Один проектор с такой задачей, конечно, не справился бы. Для этого фильма была придумана система из трех проекторов, работающих на выгнутый полупрозрачный экран. Отснятый заранее фон бушующих волн печатали на три плёнки так, чтобы в местах соединения изображений край кадра напоминал зубья пилы (рис.23). Это помогало скрыть вертикальную линию перехода между отдельными изображениями. И, кроме того, границы постоянно пересекались вертикальными линиями – тросами и мачтами.



л

 

Рис.23. Схема проекции на просветный экран с трёх рирпроекторов

  


     Также система из трех проекторов применялась для повышения яркости экрана, когда три проектора работали на один экран. Фирма «Митчелл», как сообщает Б.Горбачёв в книге «Техника комбинированных съёмок», изготовила для «Мосфильма» такой строенный рирпроектор, в котором средний проектор даёт прямое изображение, а два крайних, расположенных по обе стороны от него под углом 90°, отбрасывают изображения на экран с помощью зеркал с поверхностным зеркальным слоем (рис.24). Зеркала закреплены в оправах, позволяющих производить совмещение изображений боковых проекторов с изображением центрального проектора. При  этом яркость  экрана возрастала в 2,8 раза.





Рис.24. Схема строенной рирпроекционной установки

      

       А вот как такая система выглядела в американской киностудии: три одинаковых проектора жестко укреплены на одной станине, и свет от трёх рирпроекторов сводится на экран, расположенный в середине павильона (рис.25). В другой половине павильона, по ту сторону экрана, происходит съемка игровой сцены на фоне этого изображения.


 



 Рис.25. Строенная рирпроекционная установка. Изогнутые трубы вверху – система охлаждения. В глубине павильона – проецируемое изображние.



        При рирпроекции бывает сильно заметно падение яркости по краям экрана, особенно на широкоугольной оптике. Чтобы избежать неравномерного освещения, на проекторах используют длиннофокусную оптику, при этом расстояние от проектора до экрана может достигать 30-45 метров. 

        Таким был передовой край развития техники рирпроекции к началу 60-х годов ХХ века. Максимально возможная ширина экрана для фонового изображения - около 10 метров. Даже гипотетически придумать способ повышения освещенности на 30-метровом экране, если мы его приготовим для создания "лунных снимков", просто невозможно. А кроме того, нас будет напрягать ещё одно очень важное обстоятельство: слайд для фоновой проекции, будет сильно нагреваться лампой (точнее, электрической дугой). Когда демонстрируется фильм с движущейся кинопленки со скоростью 24 к/с, каждый кадрик фильма находится в кадровом окне фильмопроектора лишь 0,02 сек и не успевает перегреться. А если мы установим перед лампой неподвижный слад (с изображением лунной горы), то уже через пару секунд слайд начнет коробиться от тепла. И это даже при том, что в проекторе находится металлическая рубашка водяного охлаждения и слайд обдувается потоком воздуха от вентилятора. 

      Мы уже писали, что самые мощные проекторы, если их направить на гигантский экран, создадут освещенность примерно 180 люкс. Но для пересъемки изображения с экрана, такой освещенности явно недостаточно, её необходимо увеличить примерно в 22 раза, чтобы нормально проэкспонировать киноплёнку и получить хорошую глубину резкости и на актёре, и на фоне. Догадались вы или нет, но увеличить световой поток проектора не то, чтобы в 22 раза, - вообще больше не удалось. Даже сейчас, спустя полвека, мы находимся всё на том же уровне яркости проекции.

       С практической точки зрения освещенность на киноэкране, на самом деле оказывалась заметно ниже нормы в 180 люкс. И вот из-за чего. Мы говорили, что замер освещенности экрана по нормативам производится при работающем проекторе, но без плёнки. Как только мы устанавливаем плёночное изображение, освещенность на экране тут же падает. Как определить, во сколько раз упала освещенность, если в изображении есть и светлые, почти прозрачные места и очень тёмные, чёрные? Светлые места могут пропускать 50% света (уменьшать количество света в 2 раза), а вот чёрные объекты могут ослаблять свет в 400-500 раз. Что принять за среднюю величину?

      Ответ на этот вопрос давно придуман. Когда вы фотографируете сотовым телефоном, то перед вами находятся разные объекты, как темные, так и светлые, с разными коэффициентами отражения. Когда разрабатывались первые фотоаппараты с автоматической установкой экспозиции, то в основу экспонометрических замеров было положено средневзвешенное значение отражения типичных объектов. Оказалось, что по статистике это 18%.  Экспонометр фотоаппарата «полагает», что вы все время снимаете некий средне-серый объект с коэффициентом отражения 18%. Вы фотографируете, например, пейзаж, и пока у вас в кадре есть зелёная трава,  белые облака и тёмно-коричневая пашня, всё получается нормально, потому что в среднем получается около 18% отражения. Но стоит фотоаппарат перевести на белый лист бумаги (переснять текст, написанный на листе), как тут же белый лист становится серым - ведь фотоаппарат «думает», что вы по-прежнему снимаете средне-серое поле. Вам вручную приходится вводить экспозиционную поправку.  А когда вы снимаете выступление в темном зале (например, спектакль на сцене), то в автоматическом режиме ваш фотоаппарат будет высветлять черноту, и лица получатся пересвеченными. И снова придётся вводить ручную поправку, только теперь с другим знаком.

      Вот примерно такая же ситуация и с проекцией фильма.  В фильмокопии (и на слайде) есть разные участки – тёмные и светлые, но в среднем фильмокопия пропускает примерно 18% света. Получается, что от 180 люксов на экране остаётся всего лишь (180 х 0,18)  32 люкса.  

      И если вы захотите переснять с киноэкрана такое изображение, то вам потребуется либо очень светочувствительная кинопленка (примерно 2000 ед.), либо сверхсветосильная оптика. Но в те годы такой светочувствительной кинопленки Кодак сделать не мог. Даже сейчас, спустя почти полвека, самой высокочувствительной кинопленкой в кинопроизводстве является Кодак 5219, с индексом светочувствительности 500 единиц (рис.26).




Рис. 26. Коробка современной кинопленки Кодак-5219

 

         Однажды после 2000-го года Кодак начал выпускать киноплёнку светочувствительностью 800 единиц, но вскоре закрыл выпуск – плёнка быстро теряла заявленную чувствительность. Так что 160 единиц для цветной кинопленки в 1969 году – это был самый верх возможностей Кодака.

          Поскольку более чувствительной кинопленки не ожидалось, повысить световой поток проектора дальше невозможно, то оставался вариант использования при съемке сверхсветосильной оптики. При освещенности 64 люкса (см. Табл. на Рис.17) это должен быть объектив с диафрагмой 1:1, а при 32 люксах нам понадобится на ступень более светосильный объектив, с относительным отверстием 1:0,7. Таких объективов в 60-е годы не существовало.

         Если вы интересовались темой полетов на Луну, то, наверное, читали о таком факте: НАСА заказала в Германии, у компании Цейс (Карл Цейс Йена), сверхсветосильную оптику для съемки обратной стороны Луны. Было изготовлено всего 10 объективов «Karl Zeis Planar f/0,7» с фокусным расстояние 50 мм (рис.27):  один остался у компании, 6 штук купили для НАСА. Остальные 3 достались Стенли Кубрику, он использовал эту оптику в фильме «Барри Линдон» (в сцене со свечами) . Это были безумно дорогие объективы, уникальные в своём роде, стоимостью примерно в миллион долларов.


  


 

Рис.27. Фотообъектив Karl Zeis Planar f/0,7

 


         Вот только не понятно, зачем для съемки обратной стороны Луны нужна сверхсветосильная оптика? Обратную сторону Луны есть смысл фотографировать, когда она освещена Солнцем (в новолуние). А в солнечную погоду, как правило, ставят диафрагму 8 или 11. Когда же производят ночные съемки, то просто увеличивают выдержку, длительность экспонирования.

         Я видел также надпись, что НАСА заказывала эти объективы для фотографирования терминатора – линиии, разграничивающей на Луне день и ночь.  50 лет прошло уже с момента изготовления этого объектива, но что-то не встречал сообщений, чтобы ими кто-то снимал обратную сторону Луны или границу света и тени на Луне.

        Как я полагаю, объектив был заказан для другой цели - для пересъемки изображения с киноэкрана. Ведь не зависимо от того, просветный экран используется для комбинированных съемок или отражающий (как в кинотеатре),  добиться высокой освещенности при его большой площади никак не удастся. А снимать фейковые лунные снимки однозначно нужно на фоне большого экрана.


* * *

      

    Как мы знаем, в мае 1961 года перед Конгрессом президент США Джон Кеннеди провозгласил цель: до конца 60-х годов высадиться на Луну. В сентябре 1962 года Кеннеди выступил со своей программной речью на стадионе университета Райса, где собралось около 30 тысяч человек. Таким образом была положена программа Аполлон. В 1963 году был построен Космический центр в Хьюстоне. Вполне возможно, что уже в то время те, кто отвечал за полёт, прекрасно понимали, что никакой реальной высадки на Луну не будет. Уже вовсю была запущена машина производства фейкового «космического» видео.

     Вот как, например, в июне 1965 года В ПРЯМОМ ЭФИРЕ американского телевидения был показан выход в открытый космос астронавта Э.Уайта. Как мы знаем, первым в открытый космос вышел в марте 1965 года Алексей Леонов (СССР), и якобы буквально через три месяца такой выход повторил американский астронавт. Поскольку США скрывали своё отставание в этом вопросе, и реально демонстрировать было нечего, то в прямом эфире показали всего лишь … мультфильм (рис.28).



 


Рис.28. Кадры прямой трансляции выхода в открытый космос астронавта Уайта по телевидению США



     Итак, на дворе середина 60-х годов, а у США нет никаких успехов в мягкой посадке на Луну. Посылаемые на Луну ракеты (точнее, автоматические межпланетные станции) либо пролетают мимо, либо врезаются в Луну и разбиваются. «Пионер-1» пролетел только треть растояния до Луны, вернулся и сгорел в атмосфере Земли, «Пионер-2» не долетел, «Пионер-3» и «Пионер-4» пролетели мимо на большом удалении. «Пионер-П1», «Пионер-П3», «Пионер-П30», «Пионер-П31» - неудачные старты. Далее к Луне отправляются «Рейнджеры». «Рейнджер-3», «Рейнджер-4», «Рейнджер-5», «Рейнджер-6» - неудачные запуски.

      «Рейнджер-7» в 1964 году сделал снимки Луны с близкого расстояния и разбился о поверхность. «Рейнджер-8» и «Рейнджер-9» в 1965 году делали снимки Луны при подлёте и тоже разбивались. Первая мягкая посадка на Луну была осуществлена 3 февраля 1966 года советской АМС «Луна-9».

       К середине 60-х годов ситуация такова: через 4 года нужно высаживать человека на Луну, а у США ещё нет ни одной удачной мягкой посадки на поверхность нашего спутника. Более того, нет и технологии, как средствами кино создать убедительные кадры высадки на Луну. Самый большой экран для фонового изображения имеет в ширину всего 10 метров, что явно недостаточно, чтобы показать общий план пребывания астронавтов на Луне. И яркость экрана поднять практически невозможно.

      И вот тогда запускается проект, получивший в последствии название «Космическая одиссея», на котором должны быть перепробованы все возможнейшие способы создания «космических» кадров, от создания эффекта невесомости до изготовления правдоподобных макетов и получения убедительных лунных ландшафтов.

       В качестве материала для сценария писатель Артур Кларк предложил Стэнли Кубрику свой рассказ «Часовой», в котором по сюжету на Луне обнаруживают объект, оставленный там инопланетянами много лет назад.

        Мы не будем скрывать от вас, что приемлемая технология проекции изображения на гигантский экран в конце концов была отработана режиссёром Стенли Кубриком и оператором Джеффри Ансуортом на фильме «2001. Космическая одиссея» (1968 г.). Но не это главное. Фильм запускался с главной целью – получить легко воспроизводимую технологическую цепочку операций, с помощью которых можно сымитировать в павильоне кадры пребывания астронавтов на Луне.

        Речь идёт не только о СПОСОБЕ СЪЁМКИ «лунных» кадров – этого просто недостаточно, речь идёт именно о целой цепочке технологических операций, как предшествующих процессу съёмки, например, изготовление слайдов для фоновой проекции, так и операций, следующих по завершению съёмок (то, что сегодня называется пост-продакшн). Съёмочный процесс – это лишь середина пути. Отснятые кадры нужно смонтировать в определенной последовательности и разбить на кассеты по 100 кадров. Обязательно должна быть предусмотрена возможность вставки в кассету с фейковыми лунными снимками, реальных кадров лунной поверхности, снятых через телескоп или с борта автоматической межпланетной станции. Кроме того, отснятые кадры должны быть тщательно отредактированы. Например, в те кадры, где отдел технического контроля обнаруживал легко читаемую подделку, должны быть добавлены отвлекающие элементы - засветки на весь кадр, смазанность изображения и пр.. Кадры, которые все считают  «лунными снимками», не являются оригиналами, это обработанные и отредактированные дубликаты. Вот на снимке (см.рис.7) представитель Кодака, Арнольд, как раз держит не оригинал, а КОПИЮ фотоплёнки, дубликат. Стадия изготовления дубликатов называется контратипированием. Именно из-за того, что отснятый материал необходимо было контратипировать, а эта операция не существовала в фотографии, но существовала в кинопромышленности (под названием тиражирование фильмов), от фотопленки пришлось отказаться. Да-да. Никакой обращаемой фотопленки Эктахром в лунных экспедициях вообще не было. Вполне допускаю, что даже и Хассельбладами никто ничего не снимал. И хотя последний пункт пока под вопросом, однозначно одно: вместо неперфорированной ФОТОпленки шириной 60 мм, на которую рассчитаны все  среднеформатные фотоаппараты (и Хассельблад в том числе), была использована перфорированная 70-мм КИНОпленка, которая не подходит ни к одному фотоаппарату.

        Вы можете легко отыскать информацию о том, как происходит съёмочный процесс, но практически ничего, кроме общих слов, не найдете о контратипировании. Не потому, что это какой-то секрет, а просто потому, что это узко специальная техническая задача, мало интересная обычному читателю. Но без подробного изложения этой стадии невозможно понять, почему США отказались от использования фотоплёнки в лунных миссиях.

       Поскольку мы знаем, что в середине 60-х годов осуществить качественную проекцию на гигантский экран с дальнейшей пересъёмкой всё же удалось, - об этом свидетельствует фильм “Космическая одиссея”, где был использован 33-метровый экран (рис.29, 30), - то нам остаётся лишь рассказать то, каким способом удалось этого достичь. То есть прежде всего рассказать, каким образом удалось во много раз поднять яркость экрана.

 

 


 

Рис.29. Рабочие моменты съемки эпизода «На заре человечества» из фильма «2001.Космическая одиссея», на фоне – 33-метровый по ширине экран.

 

 


 

Рис.30. Комбинированный кадр в фильме. Горы на заднем плане и дальние камни – проекция со слайда.

 


       Мы знаем, что даже самые мощные кинопроекторы создают на экране довольно низкую освещенность, не более 140 люкс без плёнки. При показе кинофильма или установке слайда с изображением средне-интегральная освещенность падает примерно до 32-40 люкс. Это очень низкое значение освещенности. Чтобы зритель адаптировался к таким условиям рассматривания фильма, верхний свет в кинозале перед началом сеана гаснет постепенно. И в результате у зрителя происходит то, что называется термином “темновая адаптация”.

       Но такой “темновой адаптации” не существует у киноплёнки. Для киносъемки на диафрагме 1:8 нужна освещенность около 4 тысяч люкс. То есть налицо разница более, чем в 100 раз между желаемым и действительным: для получения качественных лунных снимков (как на фото, так и на кино), необходимо поднять яркость экрана более чем в 100 раз. Казалось бы, тупиковая ситуация, задача просто фантастическая, но, тем не менее, оригинальный выход нашёлся.

      Мы не можем увеличить световой поток проектора: те методы, которые мы обсуждали выше, не могут заметно увеличить освещённость, т.е. падающий на экран световой поток. У нас нет киноплёнки с чувствительностью 2 тысячи единиц ASA. Я попробовал как-то переснять фильм с экрана в кинотеатре «Октябрь» во время тестовых испытаний, цифровым аппаратом на диафрагме 1:5,6, так мне пришлось выставить значение светочувствительности 2.000 ед. Мы можем воспользоваться сверхъсветосильной оптикой, но на диафрагме 1:0,7 у нас будет невероятно маленькая глубина резкости, что всё же не соответствует поставленной задаче – получить “картинку” как в солнечный день с большой глубиной резкости.

      Единственный параметр, который при кинопроекции мы ещё не обсуждали, и который можно изменить – это ЯРКОСТЬ экрана. До этого момента мы говорили об освещённости (о падающем на экран свете), но не говорили о качестве отражённого света, т.е. о яркости. Предполагалось, что киноэкран у нас всё время один и тот же. Он либо полупрозрачный (просветный), либо просто белый. В домашних условиях это может быть обычная белая простыня или пластиковый экран из поливинилхлорида (ПВХ) с белым пигментом. Белые экраны рассеивают свет диффузно – почти равномерно во все стороны. Такие экраны отражают свет и в пол, и в стены, и в гигантского размера потолок, поэтому потолки в кинотеатрах часто красят в чёрный цвет. Но в этих перечисленных местах никогда не бывает зрителей. Получается, что свет от кинопроектора используется не рационально. Угол рассеяния белых экранов примерно 90°. Угол рассеяния — это зона, в которой коэффициент яркости экрана не ниже, чем 0,5. И, как вы догадались, экраны могут иметь более направленное отражение – меньше рассеивать в стороны. Для этого на экраны наносится алюминиевое напыление, и такие металлизированные экраны (“серебряные”) уменьшают угол рассеяния от 60° до 30°, а коэффициент яркости экрана возрастает от 1,5 до 6. И это не предел. Дело в том, что такие диффузно-направленные экраны предназначены либо для узких кинозалов, либо для 3D-проекции (рис.31), но всегда – для определенного количества зрителей.


 


 

Рис.31. "Серебряный" экран для 3D–проекции.

  


     А в нашем случае, при съёмке комбинированных кадров, зритель всего один – это оператор с кинокамерой. И весь свет, отраженный от экрана, можно направить исключительно в одну точку, туда, где находится съёмочный аппарат.

      Б.Горбачев приводит вот такую схему («Техника комбинированных съёмок», с.188), предложенную Торнером (рис.32):



 


 Рис.32. Схема комбинированной съёмки, предложенная Торнером

 


     По этому способу проекция ведется не на экран, а на большое вогнутое сферическое зеркало. Проектор, укреплённый на одной площадке со съёмочной камерой, проецирует изображение с помощью плоского полупрозрачного зеркала, установленного перед объективом проектора под углом 45°.

     Проектор и съёмочная камера находятся в центре кривизны сферического зеркала, поэтому лучи, отражённые зеркалом, возвращаются обратно в объектив проектора и одновременно через полупрозрачное зеркало в рядом стоящий объектив съёмочной камеры. Поскольку свет на экран падает стой же самой стороны (спереди), где находится и съёмочная камера, то такой способ съёмки уже относится к фронтпроекции (front – спереди). Экран не может быть плоским. В случае плоского зеркала отражённый свет не собирался бы в одной точке.

      Эта схема имеет то приниципиальное преимущество, что проецируемое изображение в кадровом окне съёмочной камеры получается очень ярким даже при маломощном источнике света в проекторе, например, при лампе накаливания мощностью 400 Вт.

      Чтобы понять эту разницу, представьте, что во время работы домашнего или офисного видеопроектора, вы сначала смотрите на проецируемое изображение на экране, запоминаете эту яркость, а затем походите к проектору и обычным зеркальцем направляете луч света себе в глаз. Почувствовали разницу?

      Чуть выше (перед рис.19) уже упоминались характеристики рирпроектора с электрической дугой: 78 Вольт и 225 Ампер, что при перемножении даёт потребляемую мощность около 17,5 кВт. Конечно, такой прибор не воткнёшь в обычную комнатную розетку, необходима подводка силовой линии.

     При рирпроекции на просветный экран (размером 4х3 метра) необходима мощность 17,5 кВт, а при фронтпроекции на зеркальный экран (примерно такого же размера) – всего 400 Вт. Разница в потребляемой мощности – более чем в 40 раз. А это означает, что если при фронтпроекции мы будем использовать зеркальный сферический экран, а в качестве источника света - дугу интенсивного горения, то сможем осветить в 40 раз бóльшую площадь. И если при рирпроекции мы пользуемся экраном в 12 кв.м. (4х3 метра), то при фронтпроекции площадь экрана может быть увеличена примерно до 480 кв.м..

        Вот и открыли вам секрет, как удалось в «Космической одиссее» создать высокую яркость на гигантском экране – экран был зеркальным. И весь свет, отраженный от него, сводился в одну точку, где и находился объектив съёмочной камеры. Размер экрана был 33,5 на 12 метров, что дало площадь более 400 кв.м. Правда, следует тут же добавить, что схема, предложенная Торнером, оказалась неосуществима, поскольку на практике невозможно изготовить вогнутое зеркало необходимого большого размера. На «Космической одиссее» экран был зеркальным, но это было не вогнутое зеркало. Это был световозвращающий материал, «скотч-лайт» – зеркальный экран, покрытый мельчайшими стеклянными шариками. Диаметр стеклянных шариков - менее 1/10 мм (рис.33).





Рис.33. Материал скотч-лайт при макросъёмке

 

     Особенность хода лучей в стеклянном шарике заключена в том, что падающий луч после преломления отражается и возвращается туда, откуда пришёл (рис.34).

 




Рис.34. Ход лучей в стеклянном шарике световозвращающего материала

 

     Такие материалы называются световозвращающими. Из них изготавливают дорожные знаки, дорожную разметку, полоски на одежде. Впервые такой материал начала выпускать американская фирма 3М для дорожных знаков, это было в 1939 году[1]. Когда автомобилист ночью освещает фарами дорожный знак или спецодежду, то свет, отраженный от знака или от полоски, возвращается назад к фарам, а поскольку угол между глазами водителя и фарами относительно удаленного знака очень маленький, то весь свет, упавший на дорожный знак, не рассеивается в разные стороны, а идет назад к водителю. И только лишь водитель видит, что знак или полоска на одежде невероятно ярко освещены (рис.35), сторонний наблюдатель этого эффекта вообще не замечает.

 

 



Рис.35. Свет от фар, отразившись от полосок на спецодежде, возвращается назад к фарам и к глазам водителя.

     

       Если сравнить в направленном свете (например, при фотовспышке) яркость полоски световозвращающей ткани и находящийся рядом белый кусок ткани рубашки (рис.36), то окажется, что световозвращающая полоска ярче в 100 с лишним раз. При фотовспышке эта полоска возвращает назад, к фотовспышке, упавший на неё свет. Поскольку объектив фотоаппарата находится рядом со вспышкой, то большая часть света попадает в объектив. А вот обычная белая ткань рассеивает свет во все стороны, и лишь 1% упавшего на неё света доходит до объектива.

 

 


 

Рис. 36. Полоска световозвращающей ткани начинает ярко светиться при фотовспышке.

 


3. ФРОНТПРОЕКЦИЯ



     Впервые фронтпроекция с использованием световозвращающего экрана была применена за 4 года до Стэнли Кубрика, в 1963 году, в японском фильме «Нападение людей-грибов»[2] . Длинная разговорная сцена на паруснике, идущему по морю, была снята в павильоне, а изображение моря проецировалось на большой экран на фоне (рис.37): 

 





Рис.37. "Нападение людей-грибов". Максимально общий план с морем на заднем плане.


      Поскольку в фильме "Нападение людей-грибов" имеется максимально общий план с парусником на переднем плане и морем на фоне, можно вычислить, что размер фонового экрана был примерно 7 метров в ширину. При построении комбинированного кадра происходит жёсткая привязка положения съёмочного аппарата к плоскости экрана. В кадр берётся всё проецируемое на фон изображение, а не используется небольшая его часть, так как при выкадровке сильно ухудшается качество изображения, теряется резкость и увеличивается зернистость. Когда необходимо сменить крупность плана (рис.38), аппарат остаётся на месте, а декорация с актёрами перемещается  ближе или дальше, правее или левее - для этого декорация устанавливается на площадке, движущейся на колёсах. 




 

Рис.38. Кадр из фильма «Нападение людей-грибов», средний план. Изображение моря проецируется на экран из скотч-лайта.



      Когда в 1965 году С.Кубрик приступал к съёмкам “Космической одиссеи”, он прекрасно понимал поставленные перед ним задачи государственной важности. Главная из задач - создание ТЕХНОЛОГИИ, с помощью которой средствами кино можно добиться реалистичных кадров пребывания астронавтов на Луне, чтобы затем выдать эти фейковые кадры - комбинированные съёмки - за величайшее достижение человечества в освоении космического пространства. На отработку такой технологии (замкнутого цикла производства), ушло два года кропотливого труда. По контракту режиссер должен был сдать финальную версию фильма не позже 20 октября 1966-го. Но только к середине 1967 года удалось замкнуть цепь всех необходимых рабочих элементов и создать технологический регламент для конвейерного производства так называемых “лунных” кадров. Летом 1966 года работа над “Космической одиссеей” остановилась и почти целый год Кубрик пытался решить одну-единственную техническую проблему – проекцию на гигантский экран для создания лунных пейзажей.

     Какие-то звенья  технологической цепочки уже были прекрасно отработаны задолго до Кубрика, как например, контратипирование широкоформатных материалов. Какие-то недостающие стадии, как например, получение фотографий реальной лунной горы для проецирования на фон, должны быть вот-вот  разрешены с помощью отправленных на Луну автоматических станций “Сервейер”. Некоторые элементы технологического процесса приходилось изобретать в процессе съёмок - например, пришлось заново конструировать проектор для больших слайдов размером 20 х 25 см, поскольку такого не существовало. Определённые элементы пришлось позаимствовать у военных – зенитные прожекторы для имитации в павильоне света Солнца.  

     Съёмка фильма “2001. Космическая одиссея” – это операция прикрытия, где под видом съёмок фантастического фильма, разрабатывалась технология фальсификации “лунных” материалов. И как во всякой операции прикрытия, основные карты не должны быть раскрыты.

      Другими словами, в фильме не должно быть кадров, которые будут потом “процитированы” (воспроизведены) в лунных миссиях аполлониады.  Обратите внимание: по сюжету фильма, в 2001 году астронавты оказываются на Луне, где обнаруживают такой же таинственный артефакт в виде прямоугольной плиты.  Но высадка на Луну в фильме происходит ночью, в голубоватом свете висящей над горизонтом Земли (рис.39).

 

 


 

Рис. 39. “2001.Космическая одиссея”. Высадка астронавтов на Луну происходит ночью. Комбинированный кадр.

 


      А высадка астронавтов в миссиях “Аполлон” будет, конечно же, происходить днём при свете солнца. Но Кубрик не может снять такой кадр для фильма, иначе раскроется весь секрет.

     Тем не менее задача создания “лунных” кадров остаётся самой актуальной, ради этого и задумывался фильм. Такие кадры, когда на переднем плане находятся актеры в павильоне, а на задний план проецируется лунный горный пейзаж, обязательно должны быть отработаны во всех мелочах. И Кубрик снимает такие кадры. Только вместо реального лунного пейзажа используется очень похожий на лунный, горный пейзаж пустыни Намибии, на юго-западе Африки, а на переднем плане вместо астронавтов разгуливают животные (рис.40).


 


 

Рис.40. Кадр из пролога “Зарождение человечества” к фильму “2001.Космическая одиссея”

 

 

      И этот горный пейзаж должен быть освещён низким солнцем с длинными тенями (рис.41), поскольку, по легенде, высадка астронавтов на Луну должна происходить в начале лунного дня, когда лунная поверхность ещё не успела нагреться до +100°С, при высоте солнца над горизонтом 25-30°.  

 



 

Рис.41. Горный пейзаж Намибии, освещённый низким солнцем (изображение со слайда), совмещается с переднеплановым бутафорским пейзажем в павильоне студии МGM.

 


       Главная задача во время съёмки – сделать так, чтобы переднеплановый пейзаж воспринимался частью одного единого кадра, чтобы он не выбивался ни по фактуре, ни по цвету.

     Мы уже упоминали, что летом 1966 года работа над фильмом остановилась на год. Кубрик должен был понять, как поставить пролог “Зарождение человечества”. Говоря другими словами, Кубрик искал места, похожие на лунный ландшафт, чтобы в них вписать актёрскую сцену. Поначалу планировались съёмки в Африке, затем прошёл выбор натуры в Англии - на острове хотели найти местность, похожую на африканскую пустыню. Точнее говоря, искали местность,  похожую на лунный горный пейзаж. Ничего похожего в Англии не нашли. В конце концов для комбинированных съёмок были осняты слайды (диапозитивы) в нигерийской пустыне, большого формата, их размер был 8 х 10 дюймов (20 х 25 см) (рис.42).

 

 


 

Рис.42. Слайд (диапозитив) для фоновой проекции размером 8 х 10 дюймов (20 х 25 см)[3].


 

      Эти слайды проецировались в павильоне на гигантский экран шириной 110 футов и высотой 40 футов (33,5 х 12 метров). Вначале Кубрик делал тестовые пробы с диапозитивами размером 4 х 5 дюймов (10 х 12,5 см). Качество фонового изображения получалось достаточно хорошим, но не идеальным, поэтому выбор был остановлен на диапозитивах в 4 раза больших по площади, 8 х 10 дюймов (20 х 25 см). Проектора для таких больших диапозитивов вообще не существовало. Работая в тесном сотрудничестве с супервайзером спецэффектов MGM Томом Ховардом, Кубрик приступил к созданию собственного супермощного проектора.

     В проекторе в качестве источника света использовалась дуга интенсивного горения с  угольными электродами, потребляемая сила тока составляла 225 Ампер. Было предусмотрено водяное охлаждение. Между диапозитивом и электрической дугой находился конденсор – блок собирательных положительных линз толщиной около 45 см и огнеупорное стекло типа Пайрекс (PYREX), выдерживающее температуру до +300 градусов. По меньшей мере шесть задних конденсоров треснули из-за высокой температуры во время съемок, или из-за того, что холодный воздух попадал в проектор, при открывании дверцы. Проектор включался на время от 1 до 5 минут, только на время непосредственно съёмок. При большем времени горения дуги эмульсионный слой диапозитива начинал от температуры растрескиваться и отслаиваться.

     Поскольку вся пыль или грязь, появляющиеся на поверхности диапозитива, многократно увеличивались на гигантском экране и становились заметными, то предпринимались самые тщательные меры предосторожности. Использовались антистатические устройства, а диапозитивные пластины загружались под «антисептическими» условиями. Оператор, который загружал пластины в проектор, использовал тонкие белые перчатки и даже носил хирургическую маску, чтобы его дыхание не затуманило зеркало[4].

    Получение комбинированного кадра выглядит следующим образом. Свет от проектора, в котором установлен диапозитив, попадает на стекло с серебряным покрытием, расположенное под углом 45° к оси проектора. Это - полупрозрачное зеркало, оно имеет размер около 90 см в ширину и жёстко крепится на станине проектора в 20-ти см от объектива. 50% света при этом проходят через зеркальное стекло прямо и никак не используются, а оставшиеся 50% света отражаются под прямым углом и попадают на киноэкран из световозвращающего материала (рис.43). На рисунке исходящие лучи изображены жёлтым цветом.







Рис.43. Получение комбинированного кадра методом фронтпроекции.

     


      Стеклянные шарики экрана возвращают лучи назад, в исходную точку. На рисунке возвратные лучи обозначены красно-оранжевым цветом. По мере удаления от экрана, они собираются в точку, в фокус, и яркость их сильно возрастает. А поскольку на пути этих лучей находится полупрозрачное зеркало, то половина этого света отклоняется в объектив проектора, а другая половина  возвратного света попадает прямо в объектив кинокамеры. Чтобы получить яркую картинку в фильмовом канале съёмочной камеры, объектив проектора и объектив кинокамеры должны находиться ровно на одном и том же расстоянии от полупрозрачного зеркала, на одной и той же высоте и строго симметрично относительно зеркала.    

      Следует уточнить, что место сбора лучей - это не совсем точка. Поскольку источником излучения является объектив проектора, то из него исходит пучок света по диаметру равный  входному отверстию объектива. И в фокусе возврата лучей образуется не точка, а небольшой кружок. Чтобы съёмочный объектив мог точно попасть в это место, под площадкой крепления камеры имеется штурвальная головка (рис.44) с двумя степенями свободы, и вся камера со штативом крепится на суппорте, который может перемещаться по коротким рельсам (см.рис.43).  

 



  

Рис.44. Штурвальная головка штатива съёмочной камеры.

 


       Все эти приспособления нужны для юстировки положения камеры. Только в одном-единственном месте наблюдается максимальная яркость киноэкрана. Эта яркость световозвращающего экрана примерно в 100 раз выше, чем давал бы при тех же условиях освещения диффузный белый экран. При смещении камеры всего на несколько сантиметров, яркость экрана падает в несколько раз. Если положение объектива камеры найдено правильно, то камера может делать небольшие панорамы влево-вправо без ущерба для изображения. Только ось вращения должна находиться не в середине камеры (где сделана резьба под винт штативного крепления, а посередине объектива. Для того, чтобы сместить точку оси вращения, на штатив устанавливается дополнительная планка, по которой съёмочная камера немного отодвигается назад так, чтобы напротив винта крепления в штативе оказалась середина объектива.  

      Поскольку яркость световозвращающего экрана в 100 раз выше, то такой экран требует и освещенности в 100 раз меньше, чем это необходимо для нормального освещения диффузно отражающих объектов, расположенных перед экраном. Говоря другими словами, высветив прожекторами игровую сцену перед экраном до необходимого уровня, мы на экран должны направить света в 100 раз меньше, чем на актёрскую сцену. 

      Наблюдатель, который стоит в стороне от съёмочной камеры, видит, что сцена перед экраном ярко освещена, но в то же время на экране никакого изображения нет. И только когда наблюдатель подойдёт и встанет на место камеры, он увидит, что яркость экрана резко вспыхнет и выровняется с яркостью расположенных перед ним объектов. То количество света, которое падает на актёров только от проектора, столь незначительно, что оно никак не читается на лицах и костюмах. К тому же следует учесть, что широта киноматериалов – примерно 5 ступеней, это интервал передаваемых яркостей 1:32. И при настройке экспозиции на игровую сцену, 100-кратное уменьшение света выходит за пределы передаваемого киноплёнкой интервала, киноплёнка не чувствует такого слабого света.

       И камера, и проектор жёстко зафиксированы на одной небольшой платформе. Вес всей этой конструкции – более тонны.

       Самое главное, для чего обязательно нужна юстировка положения камеры, заключается в следующем. Мы видим (см.рис.43), что актёры и другие объекты, находящиеся перед камерой, отбрасывают на экран непрозрачные тени. При правильном совмещении проектора и камеры получается так, как будто источник света находится внутри съёмочной камеры, и тень прячется ровно за объектом. При смещении камеры относительно оптимального положения на несколько сантиметров, по краю объекта возникает ободок тени (рис.45).


 

 

 

Рис. 45. Появление тени справа за пальцами вследствие неточного совмещения камеры и проектора

 

Увидеть эти отклонения вы сможете на фотографиях, размещённых в статье “Как мы снимали спектакль с помощью фронтпроекции” (ссылка скоро появится).

 

       Почему мы так подробно описываем технологический процесс съемки всего нескольких простеньких планов из фильма «Космическая одиссея»? Да потому что именно эта технология создания комбинированных кадров была использована в лунных миссиях «Аполлонов».


      Вы же понимаете, что не для того тратят целый год усилий, чтобы снять кинокадр, как 6 чёрных свиней с хоботками (это – тапиры) пасутся на фоне горы (рис.40). И не для того сооружают в павильоне гигантскую съёмочную прецизионную конструкцию весом более тонны, чтобы в итоге отснять кадр, в котором несколько булыжников и костей лежат на фоне ничем не примечательного горного пейзажа (рис.41). На таких, казалось бы, проходных кадрах, на самом деле отрабатывается технология съёмки общих планов на «Луне».

      

      Построение комбинированного кадра, снятого как бы на Луне, начинается с того, что камера жёстко выставляется относительно экрана, а затем начинается декорирование образовавшегося между ними пространства. Экран для фронтпроекции, как и экран в кинотеатре, вывешенный и закреплённый однажды, больше никуда не перемещается. Относительно середины экрана на расстоянии 27 метров от него устанавливается съёмочно-проекционная установка. В проектор помещают диапозитив с изображением лунной горы.

      А дальше перед экраном насыпается грунт, по которому будут гулять и прыгать актёры-астронавты.

      Проекционно-съёмочная установка находится на тележке и, в принципе, может перемещаться. Но делать какие-либо перемещения во время съёмок не имеет смысла. Ведь если тележка подъедет ближе к экрану, то уменьшится расстояние от проектора до экрана, и соответственно меньше станет размер лунной горы на фоне. А это недопустимо. Гора, до которой якобы 4 километра, не может уменьшаться в размерах при приближении к неё на два-три шага. Поэтому проекционно-съёмочная установка всегда находится на одном и том же удалении от экрана, 26-27 метров. И, чаще всего, она не установлена на грунт, а находится в подвешенном состоянии на операторском кране, чтобы объектив съёмочной камеры располагался на высоте примерно полутора метров, как бы на уровне фотоаппарата, прикреплённого на груди фотографа. Когда нужно создать эффект, что якобы фотограф подошёл поближе или сделал пару шагов в сторону, то двигается не съёмочный аппарат, а декорация. Для этого декорация устанавливается на подвижной платформе. Ширина этой платформы такова, что она может проезжать между камерой и экраном и даже смещаться под камеру.

      Согласно легенде, астронавты на Луне делали не только статичные фотосессии среднеформатным фотоаппаратом Хасельблад, но ещё и снимали свои перемещения на 16-мм киноплёночную кинокамеру и фиксировали свои пробежки на телекамеру (рис.46), которая была установлена на ровере, электромобиле.

 




Рис.46. 16-мм плёночная кинокамера Маурер (слева) и телекамера LRV (справа), которые якобы использовались во время пребывания на Луне.


 

       Попробуем определить расстояние от световозвращающего экрана до съёмочной телекамеры не по фотографиям, а по видео. Одно из таких видео из миссии Аполлон-17 мы уже приводили. Вначале астронавт стоит на дальней границе насыпного грунта, у экрана, буквально в полуторе-двух метрах от него (рис.47, слева). После нескольких шаркающих шагов он начинает вприпрыжку бежать в сторону телекамеры. Оператор, снимающий бегущего на него актёра, начинает делать отъезд с помощью зума, удерживая его примерно в одной и той же крупности. Подбежав к телекамере метра на полтора, актёр останавливает свой бег по прямой линии и поворачивает вправо (рис.47, справа).

 

 

 


 

Рис.47. Начало и конец пробежки на телекамеру.



       За время этой пробежки актёр сделал 34 шага:  17 шагов правой ногой и 17 шагов левой ногой.  Первые 4 шага были не прыжки, а просто волочение ног по песку (утюжком), с целью расшевелить песок,  вызвать брызги песка из-под ног, с  перемещением ступни на 15-20 см.  Далее начинаются короткие прыжки с высотой подъема не более 15 см (как на Земле), причём основное перемещение происходит за счёт движения правой ноги вперёд на 60-70 см (рис.48, слева) и пролёта в воздухе на 20-25 см, в то время как левая нога почти не выбрасывается вперед (максимум на полступни), а останавливает свой ход около правой ноги. Перемещение левой ноги вперёд во время прыжков не превышает 30-40 см (рис.48, справа).  

  

 


 

Рис.48.  Перемещение правой ноги (левый рисунок) во время прыжка и левой ноги (правый рисунок)

 


ВИДЕО пробежки на телекамеру 

      

       Итого, перемещение за счёт движения правой и левой ноги составляет около 1,4 метра. Таких парных шажков-прыжков набралось 17, из чего следует, что актёр пробежал расстояние примерно 23 метра. Когда будете перепроверять расчёты, учтите, что первые два шага были почти на месте.

       Актёр не может подойти вплотную к экрану. Поскольку экран зеркальный, а белый скафандр ярко освещён, то этот экран начнет отражать свет, идущий от белого скафандра в камеру, и вокруг астронавта возникнет ореол, типа вот такого, что мы видели, в миссии Аполлон-12 (рис.49).


 


 

Рис.49. Миссия Аполлон-12. Аура вокруг белого скафандра из-за зеркального экрана на фоне.

 

       Как минимум два метра должны отделять актёра от световозвращающего экрана.  Два метра от экрана до точки начала пробежки, 23 метра путь прыжками до телекамеры, и полтора метра от телекамеры до финишной точки. Опять получается 26-27 метров. До той горы на фоне, что мы видим  в видеоролике, не 4 км от места съемки, а всего-навсего 27 метров, и высота горы не 2-2,5 км, а всего-то - 12 метров.

      27 метров (90 футов) – это максимальное расстояние, на которое удалось Кубрику отодвинуть экран от места съёмки.  На большее – не хватало света.

      Кубрик в интервью время от времени жаловался на нехватку света. Когда речь заходила о фронтпроекции, говорил, что не было возможности создать эффект солнечного дня на переднеплановых объектах. И если мы посмотрим на кадры пролога к «Космической одиссеи», то действительно, увидим, что декорация в павильоне (передняя часть кадра) всегда освещена верхним рассеянным светом (см., например, рис.40, 41). Для этого в павильоне над декорацией было вывешено полторы тысячи маленьких лампочек RFL-2, объединенных в несколько секций (см.рис.29). По желанию можно было включать или выключать ту или иную секцию, чтобы больше или меньше высветить тот или иной участок декорации. И хотя боковыми прожекторами оператор пытался создать эффект заходящего солнца, в целом на всех кадрах пролога, где использована фронтпроекция, передний план всё время как бы находится в теневой части, и туда не попадают прямые лучи солнца. Такая информация распространялась специально. Специально Кубрик говорил, что нет такого мощного прибора, чтобы создать на площадке протяженностью в 90 футов эффект солнечного дня. Делал он это умышленно, поскольку понимал, что фильм «2001.Космическая одиссея» - это операция прикрытия для лунной аферы, и ни в коем случае нельзя раскрывать все технологические детали готовящейся лунной фальсификации, которая будет сниматься при имитации солнечного света в кадре.

       К тому же съёмочная площадка, которую нужно высвечивать, была не такая уж и большая: 33,5 метра (110 футов) - ширина экрана и 27 метров (90 футов) – удаление от экрана.   По площади – это примерно 1/8 часть футбольного поля (рис.50).

 

 


 

Рис.50. Размеры футбольного поля по рекомендациям FIFA, цветом выделена 1/8 часть поля


 

         А мощные осветительные приборы существовали, но в кино они не применялись, это – зенитные прожектора (рис.51).

 

 


 

Рис.51. Зенитные прожектора над Гибралтаром во время учебной тревоги 20 ноября 1942 г.

 

     Справедливости ради следует добавить, что самые мощные осветительные приборы, применяемые в кинопроизводстве – дуги интенсивного горения (ДИГи), происходят из военных разработок, например, КПД-50 - кинопрожектор дуговой с диаметром линзы Френеля 50 см (рис. 52).


 


 

Рис.52. Фильм «Иван Васильевич меняет профессию». В кадре – КПД-50. На крайнем справа кадре осветитель подкручивает сзади осветительного прибора ручку подачи угля.

 

 

        Во время работы осветительного прибора уголь постепенно сгорал. Для подачи угля имелся небольшой моторчик, который с помощью червячной передачи потихоньку подавал уголь вперёд. Поскольку уголь не всегда горел равномерно, осветителю время от времени приходилось подкручивать специальную ручку сзади осветительного прибора, чтобы сблизить или отодвинуть угли.

      Есть осветительные приборы с диаметром линзы 90 см (рис.53).

 

 


 

Рис.53. Осветительный прибор КПД-90 (ДИГ «Метровик»;). Мощность 16 кВт. СССР, 1970-е годы.

 

 

  4. ЗЕНИТНЫЕ ПРОЖЕКТОРА

 

 

     В США серийно выпускались зенитные прожекторы с диаметр зеркала – 150 см (рис.54) для зенитных и морских прожекторных установок.

 

 

  

 

Рис.54. Зенитный прожектор США  в комплекте с генератором электроэнергии.

  


      Аналогичные мобильные зенитные прожекторы с диаметром параболического зеркала 150 см выпускались и в СССР в 1938-1942 гг. Они устанавливались на автомобиле ЗИС-12 (рис.55) и, в первую очередь, предназначались для поиска, обнаружения, освещения и сопровождения самолётов противника.

 

 


 

Рис.55. Автомобильная прожекторная станция З-15-4Б на автомобиле ЗИС-12.

 


      Световой поток прожектора станции З-15-4Б  мог выхватывать в ночном небе самолёт на удалении до 9-12 км. Источником света являлась электродуговая лампа с двумя угольными электродами, она обеспечивала силу света до 650 млн кандел (свечей). Длина положительного электрода около 60 см, продолжительность горения электродов составляла 75 минут, после чего требовалась замена сгоревших углей. Питание прибора могло осуществляться от стационарного источника тока, либо от передвижного генератора электроэнергии мощностью 20 кВт, причём потребляемая мощность непосредственно лампы составляла 4 кВт.

       Конечно, у нас есть и более мощные прожектора, например, Б-200,  с диаметром зеркала 200 см и дальностью действия луча до 30 км.

       Но речь пойдёт о 150-сантиметровых зенитных прожекторах, поскольку именно они использовались в лунных миссиях.  Эти прожектора мы видим везде. Вот в начале фильма «Для всего человечества» («For all mankind»;) мы видим, как включают прожектора (рис.56), чтобы осветить стоящую на стартовом столе ракету (рис.57).


 

  

 

Рис.56. 150-см прожектор и кадр (справа) из фильма «Для всего человечества»

 

 

 


Рис.57. Ракета-носитель на стартовом столе освещена зенитными прожекторами



     Принимая во внимание тот факт, что высота ракеты 110 метров, и мы видим лучи света (рис.57), можно оценить, с какого расстояния светят прожектора, - это примерно 150-200 метров. 

Эти же прожектора мы видим и в павильоне, во время тренировок астронавтов (рис.58, 59).


 


 

Рис.58. Тренировка экипажа Аполлон-11. В глубине – зенитный прожектор.

 

 


 

Рис.59. Тренировка в павильоне. В глубине зала – зенитный прожектор.

 

       Основным источником излучения в электрической дуге является кратер положительного угля.

       Дуга интенсивного горения отличается от простой дуги устройством электродов. Внутри  положительного угля, вдоль оси, высверливается цилиндрическое отверстие, которое заполняется фитилем — спрессованной массой, состоящей из смеси сажи и окиси редкоземельных металлов (тория, церия, лантана). Отрицательный электрод (уголь) дуги высокой интенсивности изготовляется из твердого материала без фитиля.

       При увеличении силы тока в цепи дуга дает большее количество света. Это объясняется главным образом увеличением диаметра кратера, яркость которого остается почти постоянной. В устье кратера образуется облако светящегося газа. Таким образом, в дуге интенсивного горения к чисто тепловому излучению кратера добавляется излучение паров редкоземельных металлов, входящих в состав фитиля. Общая яркость такой дуги в 5—б раз больше яркости дуги с чистыми углями.

       Зная, что осевая сила света американского прожектора около 1.200.000.000 кандел, можно рассчитать, с какого расстояния один прожектор создаст освещенность, необходимую для киносъемки на диафрагме 1:8 или 1:5,6. На рисунке 17 приведена таблица с рекомендациями фирмы Кодак для плёнки светочувствительностью 200 единиц. Для такой плёнки нужна освещенность 4 тысячи люкс при диафрагме 1:8. Для пленки чувствительностью 160 единиц требуется на 1/3 света больше, примерно 5100 лк. Прежде чем подставить эти значения в известную формулу Кеплера (рис.60), примем во внимание очень существенную поправку.

 

 

 

Рис.60. Формула Кеплера,  связывающая силу света и освещённость.

 


       Чтобы хоть как-то сымитировать при киносъёмке лунную гравитацию, которая в 6 раз меньше, чем на Земле,  необходимо все объекты заставить опускаться на поверхность Луны (корень квадратный из 6) в 2,45 раз медленнее. Для этого при съёмке увеличивают скорость в 2,5 раза, чтобы при проекции получить замедленное действие. Соответственно вместо 24 кадров в секунду, съёмка должна производится со скоростью 60 к/с. И, следовательно, света для такой съёмки требуется в 2,5 раза больше, т.е. 12800 лк.

       Согласно легенде, астронавты высаживались на Луну на восходе солнца, когда высота подъёма солнца, например, для миссии Аполлон-15, составляла 27-30°. Соответственно угол падения лучей (который отсчитывается от нормали) будет около 60 градусов. При этом тень от астронавта будут в 2 раза длиннее его высоты (см. Рис.1). Косинус 60 градусов равен 0,5.

       Тогда квадрат расстояния (по формуле Кеплера) будет вычислен как 1.200.000.000 х 0,5 / 12.800 = 46.875, 

и соответственно расстояние будет равно квадратному корню из этого значения, т.е 216 метрам.

       У зенитного прожектора очень узкий луч, 5 градусов, с максимальной яркостью в центре. Границей светового пятна считается падение освещенности на 50% по сравнению с центром. Попробуем определить, какую площадку высветит прожектор с расстояния 216 метров при угле рассеяния 5 градусов. 

      На горизонтальной поверхности луч прожектора образует эллипс (рис.61). 



 


Рис.61. Световое пятно, образованное зенитным прожектором, имеет форму эллипса.    

      

         

         При угле подъема источника света 30 градусов, отношение большой оси эллипса l к малой s должно быть l/s = sin(90+2.5)/sin(30-2.5) т.е. около 2. Получается размер эллипса (по осям) - 38 х 19 метров, что явно недостаточно, чтобы полностью осветить съёмочную площадку. Для того, чтобы осветить бóльший по площади съёмочный участок, прожектор необходимо удалять и соответственно приоткрывать диафрагму объектива. Для случая, если съёмка будет производиться не на диафрагме 1:8, а на значении 1:5,6, света потребуется в 2 раза меньше (ключевая освещенность 6400 лк) , и расстояние можно будет увеличить в корень квадратный из 2, в 1,414 раза, т.е. до 305 метров. С такого расстояния высвеченным получается участок 54 х 27 метров, и этого уже достаточно.

       В угол зрения фотоаппарата не попадает участок горизонтальной поверхности протяженностью около 3,5 метров при условии, что фотоаппарат как бы висит на груди фотографа на высоте 1,5 метра (рис.62). Тогда реальная глубина охватываемого объективом пространства сокращается с 27 до 23,5 метров.

 

 


 

Рис.62. Участок горизонтальной поверхности (3,5 м), не входящий в угол зрения фотоаппарата

 

 

      Фактически всякий раз при съёмке в объектив камеры попадает лишь трапецевидный участок павильона, уходящий в глубину на 23,5 метра и максимальной протяженностью по ширине 23 метра. На рисунке 61 этот участок, попадающий в поле зрения фотоаппарата, выделен ярко-жёлтым цветом.  Световое пятно зенитного прожектора, имеющее форму эллипса размером 54 х 27 метров (овал красного цвета на рис.63), полностью перекрывает область фотографирования как при боковом направлении света, так и при задне-боковом. 

 

  

 

 

Рис.63. Расположение светового пятна прожектора (в виде эллипса) при боковом направлении света (левый рисунок) и при задне-боковом (правый рисунок). Ярко-жёлтый трапецевидный участок – область пространства, попадающая в поле зрения фотоаппарата.

  


      Таким образом получается, что один зенитный прожектор с расстояния 305 метров полностью высвечивает не только пространство, попадающее на общем плане в объектив фотоаппарата, но и освещает также равномерно дополнительное съёмочное пространство слева и справа. Благодаря этому возникает возможность делать небольшие панорамирования при съёмке влево и вправо относительно перпендикуляра к экрану (светло-желтые сектора на рис.61), используя по ширине всё изображение на киноэкране.     

      С расстояния 305 метров зенитный прожектор создаёт освещённость на объекте 6.400 люкс. Это даёт возможность снимать на диафрагме 1:5,6 и использовать повышенную в 2,5 раза скорость съемки для имитации пониженной гравитации. Стоит отметить, что в реальный солнечный день освещенность на поверхности Луны приближается к значению 100 тысяч люкс. Таким образом на съёмочной площадке, где снималась лунная афера, освещённость была в 16 раз меньше, чем в реальный солнечный день на Луне.

       Кроме того, нам понятны и мотивы, почему астронавты на так называемую на Луну высаживались на “рассвете”, при низком подъёме солнца над горизонтом. И дело не в том, как объясняют защитники НАСА, что с утра лунный грунт ещё не успел нагреться до температуры +130° (на самом деле реголит прогревается довольно быстро), единственная причина такого решения – трудность сооружения высокой мачты под осветительный прибор (см.рис.61).  При удалении прожектора на 300 метров от места съёмки приходится строить мачту высотой 150 метров, чтобы сымитировать угол подъема солнца 27-30°. Кроме того, по одной стороне мачты должна двигаться лифтовая люлька с установленным на ней осветительным прибором, имитируя некоторое изменение высоты солнца за время пребывания астронавтов на луне. С точки зрения кинопроизводства наиболее оптимальным вариантом является съёмка с низким «солнцем» над «лунным» горизонтом. При этом световой поток от прожектора распределяется на горизонтальной поверхности в виде эллипса, что позволяет делать небольшие горизонтальные  панорамы влево-вправо, сохраняя ощущение единственного источника света. С этой точки зрения предпочтительнее оказывается схема с боковым направлением света (рис.63, левый вариант). Посмотрите ещё раз на рис. 4, 5 и 6 – от всех объектов падают длинные-длинные тени, и все они идут параллельно плоскости установленного на фоне экрана, параллельно хорошо различимой «линии горизонта».  

      Вам может показаться, что в миссии Аполлон-15 есть кадры, где тень от астронавта падает в сторону фотографа (см. Рис.4, верхний ряд), как будто фотограф изменил направление съёмки по отношению к солнцу. На самом деле это просто «заваленные» по горизонту кадры, а не смена оси  съёмки. И если вы мысленно выровняете горизонт на этих кадрах, то получите абсолютно то же самое, что и на снимках в нижнем ряду (рис.4) – все тени параллельны горизонту. Свет исключительно боковой. Все кадры с лунным модулем сняты в одном и том же направлении.  

 

          

5. Телеканал «Звезда» воспроизвёл технологию съёмки лунных кадров миссий Аполлон.

 

       В апреле 2016 года, как раз накануне Дня Космонавтики, телеканала «Звезда» показал фильм  «Теория заговора. Спецпроект. Большая космическая ложь США», в котором была продемонстрирована технология фронтроекции, с помощью которой НАСА  фабриковала кадры пребывания астронавтов на Луне.

        На рисунке 64, слева, показан кадр, снятый как бы на Луне, причём изображение лунной горы на фоне – это картинка с видеопроектора, справа – тот же кадр с выключенным проектором.

 

 


 

Рис.64. Имитация пребывания космонавта на Луне. Слева – проектор фонового изображения включён, справа – проектор выключен. Кадры из телепередачи «Большая космическая ложь США», телеканал «Звезда».  

 

А вот как эта сцена выглядела на более общем плане (рис.65).

 



Рис.65. Общий вид съёмочной площадки

 

      В глубине павильона находится экран из скотч-лайта шириной 5 метров, на него будет споецировано изображение лунной горы с видеопроектора. Перед экраном насыпается состав,  имитирующий лунный грунт (песок, садовая земля и цемент) – рис.66.

 


 

 Рис.66. Перед световозвращающим экраном насыпается грунт.

 

 

Сбоку от экрана устанавливается яркий осветительный прибор, имитирующий как бы свет от солнца (рис.67). Маленькие прожектора позволяют аккуратно высветить участок вблизи экрана.

 

 


 

Рис.67. Осветительный прибор сбоку от экрана будет создавать эффект света от солнца.

 

Далее устанавливается видеопроектор (справа) и кинокамера (по центру). Между ними крепится полупрозрачное зеркало (стекло) под углом 45° (рис.68).

 

 


 

Рис.68. Размещение основных  элементов фронтпроекции.

 

       Изображение лунной горы с ноутбука передаётся на видеопроектор. Видеопроектор посылает свет вперёд на полупрозрачное зеркало. Часть света (50%) проходит через стекло по прямой линии и попадает на чёрную ткань (расположена в левой части кадра на рис.68). Эта часть света никак не используется и перегораживается чёрной тканью или чёрным бархатом. Если черного поглотителя не будет, то высветится стена слева, и эта освещённая стена будет отражаться в полупрозрачном зеркале как раз с той стороны, где расположена киносъёмочная камера, а это как раз то, что нам не нужно. Вторая половина света от видеопроектора, попадая на полупрозрачное зеркало, отражается под прямым углом и идёт на световозвращающий экран. Экран отражает лучи назад, они собираются в «горячую» точку. И как раз в эту точку помещается съёмочная камера. Чтобы точно найти это положение, камера расположена на слайдере и может перемещаться влево-вправо. Оптимальным будет такое положения, когда камера установится симметрично относительно полупрозрачного зеркала, т.е. ровно на таком же расстоянии, что и проектор.

       Человек, который наблюдает за происходящим с той точки, с которой снят кадр на рис.68, видит, что на экране как бы нет никакого изображения, хотя проектор работает, и картинка с ноутбука передаётся на видеопоректор. Свет от киноэкрана не рассеивается в разные стороны, а  идёт исключительно в объектив съёмочной камеры. Поэтому кинооператор, который стоит за камерой, видит совсем другой результат. Для него яркость экрана примерно такая же, что и яркость насыпанного перед экраном грунта (рис.69).

 


 


Рис.69. Такую картинку видит кинооператор.

 

Для того, чтобы граница раздела «экран-насыпной грунт» была менее заметна, мы колею, оставленную ровером на фотоснимке, продлили в павильон (рис.70).

 



Рис.70. Колея, сделанная в павильоне, будет состыковываться с колеёй на фотоснимке. Справа – тень кинооператора с видеокамерой.

 

 


 

Рис.71. Перспективное совмещение колеи в павильоне и колеи на фотоснимке. Верхняя часть кадра – изображение с видеопроектора, нижняя часть кадра – насыпной грунт в павильоне.

 

 

      Глядя на рис.70, можно понять, что в данный момент времени видеопроектор включен, поскольку мы видим тень человека на киноэкране. И хотя с физической точки зрения проектор освещает экран  равномерно,  мы видим отсутствие равномерности: левая часть экрана тонет в темноте, а в правой части кадра образовалось сверхъяркое пятно. Это вот такая особенность световозвращающего экрана - максимальная яркость экрана на отражении наблюдается только в том случае, когда мы встаём на одной линии с лучом падения. Другими словами, максимальную яркость мы увидим в том случае, когда источник света будет светить нам в спину, когда луч падающий, луч отраженный и глаз наблюдателя будут находиться на одной линии (рис.72). 

 

 


   

Рис.72. Максимальная яркость экрана наблюдается на одной линии с лучом падения, там, куда падает тень от глаза.

 

     А поскольку рис.70 мы видим «глазами» видеокамеры, через объектив съёмочной камеры, то наибольшая яркость на экране возникает как раз вокруг объектива. В правой части кадра мы видим тень кинооператора, и самое яркое место – вокруг тени объектива. По сути дела, мы наблюдаем индикатрису отражения экрана: 95% света собирается при отражении в сравнительно небольшой угол, дающий яркий кружок, а в сторону от этого кружка коэффициент яркости резко падает.  

      Очень важный вопрос, который возникает у всех, кто начинает знакомиться с фронтпроекцией. Если проектор отбрасывает изображение на экран, то этот проектор должен освещать и фигуру актёра, который находится перед экраном (рис.73). Почему же тогда мы не видим изображение лунной горы на белых скафандрах астронавтов?

 

 


 

Рис.73. Свет от проектора (полосы рисунка) на фигуре человека.






Рис.74. Ореолы по контуру ярко освещенного белого скафандра






Рис.75. Для предотвращения разлета мелкой пыли песок опрыскивается водой.


Как мне сообщили на кафедре гусеничных машин университета им.Баумана, когда тестировались колеса для наших будущих луноходов, песок смачивался машинным маслом для предотвращения разлёта мелких фракций песка.





Рис.76. Грунтозацепы колёс на кафедре гусеничных машин МВТИ им.Баумана




Рис.77. Проводим эксперимент с разлётом песка. 



6. КИНОЭКРАН ВЫДАЛ СЕБЯ

 

 

       В коллекции Аполлона-11 есть снимок, сделанный с орбиты Земли (рис.78). В верхнем углу кадра мы видим диск солнца с “лучиками”. Кадр снят фотоаппаратом Хассельблад и объективом с фокусным расстоянием 80 мм. Такой объектив считается “нормальным” (не широкоугольным) для среднеформатных камер. Солнце занимает небольшой участок пространства – всё так, как и должно быть.

 

 


 

 

Рис.78. Солнце и вид Земли с орбиты, Аполлон 11; AS11-36-5293.

 

      Однако, на снимках пребывания человека на Луне 1969-1972 года всё иначе - вокруг солнца вдруг появляется двойное гало (ореол) и угловые размеры "солнца" достигают 10 градусов (рис.79). Это в двадцать раз больше реального размера 0,5 градусов! И это при том, что в «лунных» снимках используется более широкоугольная оптика (60 мм), и диск солнца должен выглядеть меньшим по размеру, чем на объективе 80 мм.

 


 

Рис.79. Типичный вид “солнца” на снимках Аполлона-12.

 

 

    Но более удивительно то, что на лунных снимках вокруг гигантского светящегося диска возникает дополнительно ещё и галó - светящееся кольцо (рис.80).

 

 


 

     Рис.80. Аполлон-14. Кадры с солнцем. Вокруг солнца возникает светящееся кольцо – гало.

 

  

       Мы знаем, что в земных условиях гало возникает, когда лучи солнца рассеиваются в атмосфере на шестигранных кристалликах люда перистых облаков (рис.81), либо благодаря интерференции света на мельчайших водяных капельках тумана или облаков (рис.82).

 

 


 

Рис.81. Гало вокруг солнца в земных условиях.

 


 

Рис.82. Интерференция света на шарообразной капельке (тумана).

 

 

       Но на Луне нет ни амосферы, ни перистых облаков, ни капелек тумана. Почему же тогда вокруг источника света образуется гало? Некоторые исследователи полагали, что появление гало на лунных снимках свидетельствует о их земном происхождении (т.е. “лунные” снимки были сделаны на Земле), а светящийся круг вокруг источника света возникает из-за рассеяния света в атмосфере.

    Соглашаясь с тем, что “лунные” снимки имеют земное происхождение, не могу согласиться с тезисом, что причиной образования гало явилось рассеяние света в атмосфере. Рассеяние света и интерференция происходят не в атмосфере, а на мельчайших стеклянных шариках, из которых состоит световозвращающий экран скотч-лайта (рис.83).

   

 

 


 

Рис.83. Макросъёмка. Экран скотч-лайта состоит из мельчайших шариков.

 

 

Если взять обычный светодиод  и поместить его на фон экрана из скотч-лайта, то вокруг источника света тут же возникнет интерференционная картинка – гало, в то время как на черном бархате гало пропадает (рис.84).

 



 

 

 Рис.84. Возникновение гало вокруг источника света из-за расположенного на фоне экрана скотч-лайта.

 

   Сначала мы показываем, находясь в светлом помещении, что гало возникает именно из-за световозвращающего экрана, когда для сравнения на фоне выставлен серый экран скотч-лайта и такое же по яркости серое поле тестовой шкалы. А потом серое поле заменяем чёрным бархатом, в комнате выключаем верхний свет, и светодиод проецируем сначала на чёрный бархат, а потом перемещаем на экран скотч-лайта.


Вот как это выглядит на видео.  ВОЗНИКНОВЕНИЕ ГАЛО НА ЭКРАНЕ СКОТЧ-ЛАЙТА

Доцент ВГИК Л. Коновалов

Комментарии *

  1) Re: • Почему все кадры с Луны не далее 19 метров? ч.1
Автор Xipi 26 Октябрь 2018, 06:29:05
Отличная работа, fax. И ни одного наса-троля, ни одного комментария с их стороны.
Ну, а что им возразить то?
Разве что "стульями скрипеть, чихать и кашлять". )
Спасибо.
Вы лучший кинооператор страны, в текущий момент.
Почти безупречный и профессиональный анализ.