Разбираясь с характеристиками объектива, которым снимался эпизод "Спуск Армстронга по лесенке" в сериале "Аполлон-11" 1969 года, я обнаружил, что ни один из четырёх объективов, входящих в комплект телекамеры, не даёт того угла обзора, который мы видим на видеокадрах "прямого репортажа с Луны". Угол поля зрения используемого объектива значительно больше, чем заявило НАСА на своём официальном сайте.
Зная, что расстояние от лесенки до телекамеры не очень большое, всего 2,8 метра, вызывает удивление - как удалось получить такой общий план
астронавта на лесенке, что астронавт виден во весь рост и над ним ещё остаётся большое пространство?
В 60-е годы ХХ века на телекамерах редко использовались такие широкоугольные объективы, к которым мы привыкли сейчас. На телекамерах, так же, как и на фотоаппаратах, устанавливался "нормальный" штатный объектив с углом охвата 30-40°. А в телерепортаже с так называемой Луны фигура астронавта видна во весь рост, и над его головой ещё остается свободное пространство, как будто кадр снят издалека, метров с пяти, или как будто на телекамере установлен сверхширокоугольный объектив.
Обычно, чтобы сделать такой общий план, фотографу требуется отойти метров на пять, т.е. к другой опоре. Именно так поступали фотографы, когда снимали астронавтов на тренировках.
Согласно НАСА, съёмка на Луне производилась телекамерой Вестингауз (Lunar television camera for Apollo 11, Westinghouse). Телекамеру, точно такую же модель, можно видеть в музее аэронавтики и воздухоплавания в Вашингтоне.
Согласно данным, размещённым на официальном сайте НАСА (https://www.hq.nasa.gov/alsj/WEC-Engineer-3-1968.pdf), для съёмок днём на лунной поверхности (Lunar Surface - Day) использовался объектив с углом поля зрения 30° (Lens Field of View, degrees).
Этот объектив для съёмок при дневном свете (с надписью DAY («день») на фотографии обведён красным цветом.
Самый длинный объектив на фотографии имеет угол охвата (угол поля изображения) всего 7°, и его мы обсуждать не будем - это телеобъектив.
Зная, что расстояние от крепления телекамеры (точка А) до середины лестницы примерно 2,8 метра, а до середины чаши опоры – около 3 метров, можно определить, какое пространство (картинную плоскость) должен охватить объектив "DAY" в плоскости лесенки.
Это прямоугольник шириной 1,6 метра и 1,2 метра по высоте, соотношение сторон 4:3.
В других справочных таблицах по "лунным" объективам упоминается угол охвата 35°, но это тот же угол, только замеренный по диагонали (Diagonal Field of View).
В районе лесенки телекамера должна показать участок высотой 1,2 метра. Понятно, что астронавт с ростом в скафандре 1,95-1,97 м не войдет в кадр целиком. В кадр вместится чуть больше половины астронавта. Так должно быть по расчётам.
Но на снимке мы видим, что астронавт входит целиком. Зная размер лесенки и расстояние между ступенями - 9 дюймов, можно вычислить высоту картинной плоскости.
Два пролёта между ступенями, 18 дюймов - это примерно 45,5 см, Отсюда можно определить, что рост астронавта в скафандре примерно 140 см. Это на 55 см меньше Армстронга в скафандре! Перед нами – карлик. А высота кадра в плоскости лестницы 2,05 м, хотя объектив должен был вместить только 1,2 м.
Либо съёмка телевизионного репортажа велась с другого, бóльшего расстояния, либо на телекамере был установлен не заявленный НАСА "нормальный" объектив (с углом охвата 30°), а какой-то другой, более широкоугольный объектив. Если при съёмке использовать объектив с углом охвата 30°, то тогда телекамеру придётся отодвинуть дальше, примерно на 4,8 метра - это точка Б на схеме лунного модуля. Но это не соответствует информации НАСА о месте крепления телекамеры. Однако из того факта, что НАСА указало, где находилась телекамера, ещё не следует, что телекамера находилась именно там, ведь всё в миссиях «Аполлон» построено на недостоверной информации.
Может быть, применялся другой, более широкоугольный объектив для съёмки кадра спуска по лесенке? Такой объектив, с углом охвата по диагонали 80° есть в комплекте к телекамере.
В одном из документов НАСА, «Аполло 11, план действий на лунной поверхности» на странице 18 приводится рисунок – и угол поля изображения здесь 67 градусов в горизонтальной плоскости.
Казалось бы, ответ найден, и он прост – при съёмке на так называемой Луне использовался сверхширокоугольный объектив с углом охвата по диагонали 80°. Но это – обманчивый вывод. Если бы съёмка действительно проводилась на Луне, такой объектив не мог быть использован. И вот почему.
Давайте рассмотрим в таблице из документа НАСА характеристики этого объектива. Мы обращали внимание вначале только на ту колонку, где указан угол поля зрения объектива, а теперь давайте разберёмся, о чём говорят другие колонки.
В первую очередь следует отметить, что широкоугольный объектив предназначен исключительно для съёмок внутри космического корабля (в таблице указано - Spacecraft Interior), и он имеет светосилу 5 (Lens T-Number). А вот объектив для съёмок при солнечном свете имеет светосилу, эквивалентную значению диафрагмы 1:60. "60" – это эффективное, т.е. действительное значение, оно учитывает помимо реальной светосилы объектива ещё и серый встроенный светофильтр, уменьшающий световой поток. Сноска со звёздочкой под таблицей как раз говорит об этом: “T-number is the combination of f-number and the effects of filtering”.
Другими словами, для солнечного дня (а на Луне днём светит Солнце), должен использоваться объектив с вмонтированным нейтрально-серым светофильтром. На оправе этого объектива есть отметка «день» (DAY).
Стоит отметить, что чувствительность видеокамер (даже без дополнительного усиления) довольно высока (800-1000 единиц в пересчёте на ASA). Поэтому в яркий солнечный день в объектив (или в пространство между объективом и матрицей на современных видеокамерах) вводят нейтрально серые фильтры, уменьшающие световой поток. Такие светофильтры обязательно устанавливаются на всех современных видеокамерах, и в солнечную погоду используется нейтрально-серый светофильтр, уменьшающий световой поток в 64 раза, обозначается такой фильтр как 1/64.
Так вот, НАЧАЛЬНОЕ значение диафрагмы (светосила) объектива с отметкой “DAY” эквивалентно значению 1:60, это очень близко к стандартному значению 1:64. Иначе, если бы не было серого светофильтра, мы должны в солнечную погоду установить диафрагму 1:64.
А вот широкоугольный объектив из комплекта телекамеры Вестингауз имеет светосилу 1:5, т.е. это примерно посередине между стандартными значениями 4 и 5,6 и внутри него серого фильтра нет. Другими словами говоря, каждый объектив в комплекте телекамеры приспособлен для вполне конкретных условий освещения. Для интерьера внутри корабля (Spacecraft Interior), где мало света – это объектив со светосилой 5, для ночных съёмок (Lunar Surface Night) – сверхсветосильная оптика со значением 1,15, а для солнечного дня (Lunar Surface Day) – объектив со встроенным нейтрально серым фильтром и результирующей светосилой 1:60. Об этом нам говорит крайняя правая колонка таблицы.
А первая колонка, идущая после названия области применения, указывает на те уровни яркости (Light Level) в фут-ламбертах (ft-lamberts), на которые рассчитаны объективы. И мы не можем пройти мимо этих значений, не обсудив, какие уровни яркостей могут встретиться во время съёмок на Луне.
По-видимому, самыми яркими объектами будут белые скафандры астронавтов. Чтобы оценить их яркость, для этого замерим вначале яркость белых объектов на Земле в солнечный день. Воспользуемся яркомером «Асахи-Пентакс», с которым работают на профессиональных киностудиях.
Этот яркомер иногда называют спотметром, поскольку угол замера всего 1° - круглое пятнышко в центре кадра. Белые облака, освещённые солнцем – это 16 канал яркости, 16 EV (Exposure Value).
Белая рубашка, освещённая солнцем - это 16,6 EV.
Можно перевести показания прибора из единиц EV в стандартные единицы яркости - канделы с квадратного метра. Однако в США вместо «метров» пользуются «футами», вместо «кандел с квардатного метра» используют «фут-ламберты».
Поэтому с помощью калькулятора-конвертера (https://www.translatorscafe.com/unit-converter/RU/luminance/10-1/) или с помощью следующей таблицы переведём показания яркомера сразу в фут-ламберты.
Яркость белой рубашки, освещённой солнцем, 16,6 EV - это 3 630 фут-Лб. Поскольку земная атмосфера часть солнечного света рассеивает и поглощает, то яркость объектов на Луне будет примерно в 1,3-1,4 раза выше, чем на Земле. Следовательно, на Луне самые яркие белые объекты будут иметь яркость на 30-40% выше, т.е. около 5 000 фут-Лб.
А теперь смотрим в таблицу характеристик объективов. Объектив телекамеры Вестингауз с отметкой «лунная поверхность - день» («DAY») может работать в интервале яркостей от 20 до 12 600 фут-ламберт (в кадре могут быть как очень тёмные объекты, так и очень светлые). Максимально допустимое значение яркости при этом - 12 600 фут-Лб - в 2,5 раза выше типичной яркости белых объектов (5 000 фут-Лб) – это запас «прочности» по яркости, чтобы белые объекты не уходили в перемодуляцию (в пересвет) и, что самое главное, чтобы не повредить сенсор видикона телекамеры слишком высокой яркостью. Таковы характеристики объектива с углом охвата 30°.
Теперь рассмотрим характеристики сверхширокоугольного объектива из комплекта Вестингауз. Он рассчитан совершенно на другой диапазон яркостей – от 0,5 до 300 фут-ламберт.
Как же снимать таким объективом в солнечный день, если верхний допустимый предел для этого объектива 300 фут-ламберт, а в кадре находятся объекты (белый скафандр, освещённый солнцем) 5 тысяч фут-ламберт? При использовании этого объектива в солнечный день, мы увидим на мониторе не просто белый экран в пересвете. Есть опасность "сжечь" сенсор видикона. Если максимально допустимая яркость 300 фут-Лб - предел, то типично белые объекты не должны быть ярче 120-150 фут-Лб (чтоб оставался "запас прочности").
По данным из другого справочника НАСА - инструкции по эксплуатации лунной телекамеры, выпуск - август 1968 г. (https://www.hq.nasa.gov/alsj/WEC-Lunar-Camera-Manual.pdf), - август 1968 г. (https://www.hq.nasa.gov/alsj/WEC-Lunar-Camera-Manual.pdf)
условия использования широкоугольного объектива более жёсткие, разрешённый диапазон яркостей - от 0,15 до 90 фут-ламберт.
Как можно представить яркость 90 фут-ламберт? Это 308 кд/м2. Это значение, 300 кд/м2, вы, наверное, не раз встречали - это типичная яркость мониторов LCD. Бюджетные мониторы имеют яркость 200-300 кд/м2 , более дорогие - выше 300 кд/м2.
Так, например, экран моего Макинтоша на максимальной яркости достигал значения 11,7 EV, это 416 кд/м2, или 121 фут-ламберт.
А 90 фут-ламберт, яркость, которая упоминается в инструкции, как максимально допустимая (Max Scene Brightness) - это обычная яркость экрана сотового телефона. Как выглядит экран сотового телефона в яркий солнечный день, вы, конечно же, представляете - на экране почти ничего не видно.
И вот такой уровень яркости является уже пределом, когда можно использовать широкоугольный объектив, сконструированный для съёмок внутри корабля. И, как вы понимаете, такой объектив совершенно невозможно использовать в солнечную погоду.
Кроме того, говоря о широкоугольном объективе, мы не можем не обратить внимание ещё одно несоответствие, найденное нами. Если объектив с углом охвата по диагонали 80° установить на то место, где указало НАСА, а это удаление на 2,8 метра от лесенки, то в том месте, где находится астронавт, объектив будет охватывать пространство высотой 2,82 м и шириной 3,76 м.
Зная, что длина лесенки - 1,7-1,75 метра, можно однозначно сказать, что она войдёт целиком в кадр. И границы кадра будут соответствовать зелёному прямоугольнику, а вовсе не тому охвату, что изобразило НАСА на рисунках в своих «мануалах». Зелёная рамка (добавленная нами) - таким должен быть охват пространства в случае использования широкоугольного объектива. Синяя рамка – границы кадра для объектива «День» («DAY») с углом охвата 30°.
НАСА не только неправильно указало границы кадра для объектива телекамеры, но ещё и астронавта на рисунке изобразило в виде карлика, рост которого вместе со скафандром не превышает 1,4 метра. Нижняя ступень, которая на фотографиях тренировок астронавтов была где-то на уровне колена, теперь располагается у середины фигуры карлика.
А верх шлема лунного карлика находится на уровне 4-ступени, если считать снизу.
Итак, мы видим, что ни один из объективов, входящих в комплект телекамеры Вестингауз не мог дать ту "картинку", которую НАСА выдаёт за "прямой эфир с Луны". С указанного расстояния, где крепилась телекамера, невозможно было снять астронавта на лесенке во весь рост. На наш взгляд, этот репортаж снимался не телекамерой Вестингауз с нестандартной частотой 10 кадров в секунду, а снимался 16-мм плёночной кинокамерой. А потом, чтобы выдать репортаж в эфир, киноплёночное изображение переснималось телекамерой RCA TK-22, работающей в стандартном для США формате NTSC.
Подробнее о формате записи телекамеры Вестингауз и переводе этого изображения в формат NTSC речь шла вот в этой статье:
*
С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!
