Не только о лунной афере. ч. 18

[fax]

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.




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

[fax]

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?
     

[fax]

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.

[fax]

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.

[fax]

 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.

[fax]

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.

[fax]

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 (1961 г., «Техника комбинированных съёмок», с.188), предложенную Торнером (рис.32):





Рис.32. Схема комбинированной съёмки, предложенная Торнером

[fax]

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

[fax]

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. 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.

[fax]

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». 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.

[fax]

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 от фона.

[fax]

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).


 
      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.





Рис.43. Получение комбинированного кадра методом фронтпроекции.
     

[Lbktnfyn-2]

"   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»."

- А вот козменотам удалось ШЕСТЬ РАЗ ПОДРЯД слетать туда и назад и вернуться живыми и здоровыми к своим мазам-фазам и чилдренам - то таки да! То таки именно таким образом амеропитеки смогли превратить Теорию Вероятностей  в Теорию Относительности - то таки да...

[fax]

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

[fax]

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).

Просто дело в том, что 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.

[fax]

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 по Луне, Аполлон-17

[fax]

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.

[fax]

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.
 

[fax]

 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.

[fax]

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.