Один из вопросов, постоянно появляющихся в теме реддита "Космос", это: «Почему на фото не видно звёзд?» Обычно это бывают фотографии с высадок на Луну миссий «Аполло» или со спутников Земли, но иногда это фотки Юпитера или Луны. В последнее время тут проскакивало много фотографий Falcon Heavy Starman.
Я всё говорил себе, что надо бы написать объяснение для непрофессионалов, но у меня вечно не хватало времени. И вот, наконец, меня довели – один комментарий с вопросом, заданным в миллионный раз, наконец, убедил меня сделать это. И теперь, когда кто-то спрашивает об этом, я могу просто дать ему ссылку сюда.
Итак, вот оно. Объяснение того, почему на многих космических фотографиях не видно звёзд — с точки зрения фотографа.
Основы: камеры и экспозиционные числа
В фотокамере свет проходит через линзы и попадает на датчик, или, в стародавние времена – на плёнку. На сенсоре расположены миллионы маленьких фотоэлементов, собирающих частицы света, фотоны. Если всё немного упростить, то каждый из фотоэлементов соответствует пикселю на конечном изображении, а яркость этого пикселя определяется количеством собранных фотонов. На итоговой фотке тёмные области соответствуют тем местам, в которых с сенсором столкнулось меньше фотонов, а светлые – тем, где фотонов было больше. Вы можете представлять себе их, как кучку вёдер, собирающих фотоны – ведро, собравшее больше фотонов, будет иметь более светлый оттенок на итоговом изображении.
Количество света, попадающего на сенсор, измеряется в экспозиционных числах, каждое последующее из которых удваивает или уполовинивает количество света. Интуитивно это можно представить себе в виде выдержки. Оставляя затвор открытым на период вдвое больший, вы соберёте вдвое больше света в каждое ведёрко. На следующем изображении видно, что это означает. Каждый шаг примерно равен одному дополнительному экспозиционному числу. Выдержка указана внизу.
Удваивание времени открытия затвора меняет его с 1/500 до 1/250 секунды. Ещё одно удваивание даёт 1/125 секунды. Это экспонента в квадрате. Экспозиция в 1/125 находится в двух шагах от 1/500, но собирает в четыре раза больше света. Ещё одно удвоение, до экспозиции в 1/60 (это приближённые цифры) означает три шага, но в восемь раз больше света. Получается, что на изображении слева направо выполняется увеличение попадание света, равное четырём экспозиционным ступеням – то есть, правая фотография получила в 24, то есть, в 16 раз больше света, чем левая.
Кроме выдержки, в камере есть ещё два способа изменить количество света, попадающего на фотоматрицу – изменить апертуру линз или ISO. Апертура – размер отверстия, через которое проходит свет.
На числа не обращайте внимания, просто учтите, что чем больше апертура, тем больше через неё проходит света. ISO измеряет чувствительность камеру к свету, и действует примерно так же, как экспозиционные числа – ISO 200 в два раза чувствительнее, чем ISO 100, а ISO 400 в два раза чувствительнее ISO 200.
Динамический диапазон
На изображении, демонстрирующем разные выдержки, на самой правой фотографии видно, что на ярких участках – небе и облаках – почти невозможно различить детали, они выглядят просто, как белое пятно. Количество яркости, которое способны воспринять сенсоры камеры, ограничено, и самая большая яркость на фото выглядит, как белый цвет. Как только фотоэлемент достигает этого уровня экспозиции, увеличение количества приходящих в него фотонов не даст увеличения яркости. Если представлять себе фотоэлементы в виде ведёрок, то когда ведёрко наполнится, попытка добавить в него дополнительных фотонов не сделает его более полным. Когда яркость сцены выводит фотоэлементы за этот предел, в результате получаются большие белые засветы без всяких деталей – именно это и показано на фото выше.
На этой фотографии работающих на МКС космонавтов можно увидеть засветы. На скафандре и ящике с инструментами у астронавта, повёрнутого к камере спиной, есть большие участки чисто белого цвета, а ещё их можно заметить на самых ярких частях МКС вверху фотографии.
С другой стороны, у фотоэлементов есть и нижний предел распознавания света. Фотоэлементы, не уловившие достаточного количества фотонов, будут представлены на фото чёрными пикселями. Уменьшение количества света до значений ниже этого предела не сделает пиксель темнее, он и так уже максимально тёмный. Нельзя получить более пустое ведро, чем абсолютно пустое.
Участки изображения, оказавшиеся темнее этого предела, будут выглядеть как чёрные пятна без деталей.
На этой фотографии третьей ступени и лунного модуля «Сатурн-5» можно увидеть много теневых участков.
Яркостное расстояние между самым тёмным чёрным и самыми яркими белым называется динамическим диапазоном. Он обозначает диапазон яркости, в котором камера сможет запечатлеть детали изображения. Всё, что ниже этого диапазона, будет на фото чёрным, а всё, что выше – белым.
У современных цифровых камер динамический диапазон измеряется 10-15 экспозиционными ступенями. Можете ознакомиться со списком динамических диапазонов самых качественных цифровых камер. Экспозиционные ступени обозначены в списке, как Evs [exposure value]. У плёнки примерно такой же динамический диапазон.
Поскольку динамический диапазон меняется как степень двойки, разница в интенсивности света между чёрными и белыми пикселями камеры с 15 экспозиционными ступенями будет равна 215, или 32 768. Ещё один способ обозначить этот динамический диапазон – это 32 768:1, что означает, что верхний предел запечатления деталей до засветки в 32 768 раз больше нижнего предела, на котором фотоэлемент не срабатывает.
Фото в дневном свете
Одна важная вещь, которую нужно понять про фотографии луны и планет, включая Землю, состоит в том, что они освещаются дневным светом и демонстрируют дневную сторону объекта. Иначе говоря, объект освещается солнечными лучами.
На этой фотографии Земли показана дневная сторона Земли, повёрнутая к солнцу.
Это фото с места посадки «Аполло-15» – дневное фото. Вы могли решить, что это ночное фото, поскольку небо тёмное, и это Луна, которую видно ночью – но фото сделано на стороне Луны, обращённой к солнцу, и яркость там такая же, как на Земле днём.
Это дневная фотография Юпитера. Она не ночная. Небо тёмное, и Юпитер можно увидеть в ночном небе, но это фото демонстрирует дневную сторону планеты, повёрнутую к Солнцу. То же самое верно для недавнего запуска SpaceX Tesla – автомобиль был освещён солнцем.
Сравнение дневных фотографий и фотографий звёздного света
Теперь, когда у нас есть все нужные знания, начнём разбираться в том, как сравнивать фотки Земли и Луны в дневном свете с фотками звёзд ночью. Сначала посмотрим, какие настройки были использованы во время миссий «Аполло» и других фотографий астрономических объектов при дневном свете и наземных фотографий. Затем мы посмотрим на настройки, использованные при съёмке звёзд. Наконец, мы введём различные настройки в калькулятор, и увидим, сколько экспозиционных ступеней находится между фотографиями звёзд с правильной экспозицией и фотографиями с «Аполло» и другими дневными фотографиями астрономических объектов.
Если мы обнаружим, что разница в экспозиционных ступенях превышает 15, это будет означать, что камеры, снимающей такие вещи в космосе, как дневная сторона луны, Земля или другие планеты, или такие объекты в дневном свете, как Tesla, не смогут сделать изображения звёзд. Также вспомним, что 15 – максимальная разница между самыми яркими и самыми тёмными оттенками в камере, поэтому функциональное количество экспозиционных ступеней между объектом и самыми тёмными частями будет меньше, поскольку обычно для объекта съёмки выбирается экспозиция со средней яркостью, а не с максимальной. На фото Земли выше планета находится не на верхнем конце шкалы яркости, поэтому расстояние между яркостью Земли и нижним краем динамического диапазона будет равняться не 15 ступеням, а чему-то вроде 7, поскольку Земля находится где-то посередине динамического диапазона фотографии.
Но чтобы упросить расчёты, мы просто будем использовать 15 ступеней в качестве опорной цифры – если правильно выбранная экспозиция для звёзд будет отстоять более, чем на 15 ступеней от правильно выбранной экспозиции для Земли в дневном свете, или Луны, или любой другой планеты, тогда мы сможем быть уверены, что никакие звёзды на этих дневных снимках не появятся.
Ищем реальные настройки экспозиции – звёздный свет
В качестве примеров снимков звёзд я выбрал три изображения из нашего сабреддита. Для каждого из них фотограф указал настройки экспозиции.
Биолюминесценция в Малибу и Млечный путь; выдержка: 13 секунд, апертура: f/1.8, ISO: 4000
Млечный путь перед рассветом над Атлантикой; выдержка: 25 секунд, апертура: f/3.5, ISO: 2500
Млечный путь над яхтой; выдержка: 13 секунд, апертура: f/4.0, ISO: 6400
Ищем реальные настройки экспозиции – дневной свет
В фотографии есть такое практическое правило под названием «Солнечно 16» (правило F/16), утверждающее, что для выбора правильной экспозиции для фотографии в солнечном свете нужно выставить апертуру на f/16, а выдержку на величину, обратную ISO; фотография, сделанная с ISO 100 должна использовать выдержку в 1/100 секунды. Мы возьмём это правило в качестве первого опорного пункта по подходящим настройкам дневных фотографий: ISO 100, f/16 и выдержка 1/100.
Вторым опорным пунктом станут лунные снимки «Аполло». На снимке какого-то фотографического оборудования показаны реальные настройки, использованные для фотографий, сделанных на поверхности луны. Взгляните на катушку плёнки слева. ASA – это плёночный эквивалент ISO, поэтому мы имеем ISO 160. Выдержка выставлена в 1/250 с. Инструкция предписывает снимать с апертурой от f/5.6 до f/11. Поскольку средним значением будет f/8, его мы и используем в качестве эталона. Разница между f/5.6 и f/11 составляет всего две ступени, поэтому это не так уж и важно.
Итоговым эталоном станет этот снимок луны, сделанный астронавтом Паоло Несполи. Настройки камеры перечислены на странице оригинала: ISO 400, f/6.3 и 1/500.
| Фото | Выдержка | Апертура | ISO |
|---|---|---|---|
| Солнечно 16 | 1/100 | f/16 | 100 |
| «Аполло» | 1/250 | f/8 | 160 |
| Паоло Несполи | 1/500 | f/6.3 | 400 |
Сводим всё вместе
Так сколько же ступеней между дневными снимками и фотографиями звёзд? Есть несколько онлайн-калькуляторов, считающих экспозицию, но я использовал вот этот. Чтобы провести расчёты, мы вводим настройки двух фотографий, и он выдаёт разницу в экспозиции в ступенях. Вот таблица разницы между дневными и звёздными фотографиями. Помните: волшебный номер – 15. Всё, что больше 15, однозначно говорит о слишком большом динамическом диапазоне, и любая попытка получить изображение обоих объектов приведёт либо к засветке, либо к затенению.
| Разница между снимками в ступенях | Солнечно 16 | Аполло | Паоло Несполи |
|---|---|---|---|
| Млечный путь и Малибу | 22 | 20,67 | 19,67 |
| Млечный Путь над Атлантикой | 20,33 | 19 | 18 |
| Звёзды над яхтой | 20,33 | 19 | 18 |
Вот вам и ответ: разница в яркости между фотографиями дневных объектов, например, поверхности Луны, вида на Землю и другие планеты, и фотографиями звёзд слишком велика, чтобы их можно было запечатлеть на одном изображении. Динамический диапазон в 20 экспозиционных ступеней находится за пределами возможностей наших камер, поэтому на фотографиях освещённых дневным светом объектов в космосе звёзд не видно. Существуют фотографии, где видно тусклые звёзды и объекты, освещённые дневным светом, такие, как Земля или дневная сторона луны. Результат получился очень тёмным. Вот несколько примеров:
DoNotPanic
Аргх. Это как в
Космонавты: «Да вы что, с ума сошли, мы ж сгорим!»
Член Политбюро: «Вы что, думаете, в Политбюро дураки сидят? Вы полетите ночью.»
saga111a
А вот часто те кто задают такие вопросы как раз и не знают основ и без них они продолжат задавать такие вопросы/строить конспирологические теории. Для тех кто знает достаточно одной фразы — «динамический диапазон»
Mike_soft
те, кто знает (хотя бы «опытным путем») — не задают глупых вопросов. Они способны сами разобраться. А конспиролухам объяснять бесполезно.
igruh
Всё же нет, числа и примеры помогают разобраться промежуточной прослойке. У конспирологов же на числа всегда есть ответ: вы всё врёте!
holy_desman
О да! Когда я одному лунатику сказал что в целом научные данные верны, потому что цифры из справочников бьются друг с другом он ответил что рептилоиды написали эти справочники для того чтобы обмануть людей. Все справочники. И таблицы Брадиса, и таблицы теплоёмкости. Все-все-все.
tim2018
Не совсем так. Сравнение изначально некорректно. Зрение это скорее видеокамера и мощнейший обработчик в реальном времени в одном флаконе.
Spaceoddity
«Динамический диапазон» — слишком «баянистый» термин. Который вносит неразбериху в, и без того насыщенную всякими мифами, отрасль. Особенно применительно к плёночной фотографии.
Потому что под «динамическим диапазоном» может подразумеваться что угодно — фотографическая широта, диапазон оптических плотностей и даже экспозиционная широта.
saboteur_kiev
Позавчера купил первую зеркалку. Основы были очень полезны.
Большое спасибо за статью — попробую заснять звезды ночью.
Alexeyslav
В случае звёзд сложнее всего на зеркалке это сфокусироваться на них. В данном случае был естественный помощник — Луна.
Spaceoddity
В чём проблема выставить гиперфокальное расстояние? Или хотя бы выкрутить фокусировочное кольцо на бесконечность? Ну и нет особой нужды ловить резкость на звёздах — резкими кружками они все равно не будут.
Alexeyslav
В том что на автофокусных объективах выставить бесконечность не получится — если крутить кольцо до упора оно выйдет за пределы бесконечности. Мануальные объективы поискать ещё для зеркалок, чаще всего берут универсальные с автофокусом.
Spaceoddity
На любой вменяемом объективе есть такой переключатель «AF/MF».
stDistarik
Почему не видно звёзд:
Чем дольше открыт затвор у фотоаппарата, тем больше света попадает на светочувствительную матрицу.
Если снимать два объекта (один большой (отражает много света), например луна, другой маленький (отражает мало света), например далёкая звезда), тогда для получения качественного изображения луны будет достаточно подержать затвор открытым доли секунды.
Если же захочется чтоб на этом же снимке запечатлелась и луна и далёкая звезда, то придётся держать затвор открытым несколько секунд (чтоб на матрицу упало достаточное кол-во фотонов), но в таком случае, за это время от луны прилетит очень большое количество света и вместо луны на фото будет просто яркое пятно. То есть луна «засветится».
0o0
Т.е. вам показалось, что статья не в полной мере раскрывает тему динамического диапазона?
А вот теперь с этим "дополнением" — всё отлично?
igruh
Т.е., по-вашему, далёкие звёзды видны в отражённом свете?
Seregaalex
То есть близкие звёзды Вас не смущают?:)
igruh
Нет, это как раз меня не смущает. Солнце гораздо ближе Проксимы Центавра, а та на несколько порядков ближе звезды из центра галактики и т.д. до окраин видимой части Вселенной. А вот звёзды-ёлочные игрушки, отражающие чей-то (солнечный?) свет — смущают основательно.
stDistarik
Извиняюсь, скопипастил и поменял только «много» на «мало».
inforeader
Хорошее объяснение двумя абзацами. Я бы еще написал про возможность искусственного расширения динамического диапазона путем съемки с разной экспозицией с последующим объединением в один снимок. Тогда на одном снимке можно совместить и тусклые звезды и яркую Луну. По сути человеческий глаз делает мультиэкспозицию, а мозг собирает единую картинку.
Jamato
Даёшь космический HDR!
GennPen
Когда изобретут сенсор с логарифмической чувствительностью. Думаю тогда не нужно будет ломать голову со всякими HDR, и звезды на снимках будут видны. =)
0serg
Есть ряд классных идей на этот счет. Одна из наиболее крутых, на мой взгляд — сенсор где изображение формируется «по модулю N» — когда светочувствительная ячейка набирает полный заряд она автоматически разряжается и начинает экспонироваться заново. Т.е. яркость N+1 такой сенсор воспринимает как 1 (экспонировались до уровня N, сбросились на 0, доэкспонировали остаток 1). Сырая картинка выходит страшненькая, но за счет низких частот в изображении по ней можно довольно легко и довольно точно восстановить исходную.
GennPen
Где-то в просторах интернета уже встречал подобную информацию.
FaceHoof
Ничего себе объяснение для непрофессионалов. Написано интересно и всё понятно, но длинно.
Обычно достаточно сказать «Потому что света много, днём же снимали. А днём и с Земли звёзд не видно.»
Но как-то раз мне довелось побеседовать с индивидом, который уверял меня, что с Земли днём звёзд не видно потому что днём атмосфера намного толще. Якобы часть атмосферы прилетает нам от Солнца днём, а ночью эта часть улетает в космос. Я не решился с ним спорить ._.
TheShock
Мне кажется, это не совсем корректная формулировка. Днем звезд не видно, потому что атмосфера «светится» из-за рассеянного света. Мне кажется, на Луне можно увидеть и сфотографировать звезды днем (но это не делают). А на Земле — нет.
Lexxnech
С Луны можно снять звезды при условии, что поверхность Луны (и Земля, кстати, тоже) не будет попадать в кадр.
Ну, или поверхность Луны будет пересвечена.
TheShock
Да. А с Земли днем снять звезды никак нельзя из-за атмосферы.
Lexxnech
А ночью проблематично снять звезды рядом с Луной. Или снять через телескоп Юпитер в деталях вместе со спутниками.
Mnemone
geektimes.com/post/298097
Статья про наблюдение звезд днем. Дневная астрономия.
Кстати во время лунного затмения очень неплохо получилась луна на фоне звезд. А так да — луна слишком яркая.
dom1n1k
Лайфхак, которому уже несколько веков — со дна колодца.
Он по большей части убирает рассеянный свет с разных сторон, оставляет только прямой.
tim2018
Вы сами пробовали? Это из серии Быков раздражает красный цвет.
LanMaster
Зато днём, во время полного солнечного затмения
HappyLynx
Очень было бы интересно почитать про железную и программную часть функционирования современных фотоматриц.
Что на текущий момент мешает создавать серийные матрицы не накапливающие заряд, как в аналогии с наполняющимися ведерками в статье, а считающие фотоны, возможно, не поштучно, но хотя бы порциями, и сбрасывающие эти данные в RAW? Кто-то скажет, что счетчик-то тоже не резиновый и имеет свою битность (читай, размер ведерка), на что можно возразить, что не обязательно хранить абсолютное точное целочисленное значение, а можно хранить как число с плавающей точкой, т.е. в виде мантиссы и экспоненты, что очень существенно повысит вместимость «ведерка» за счет потери градаций при действительно больших числах, да и даже если хранить как 64битное целое, все равно получается 64 ступени, а не 15.
Какие принципеальные технические проблемы сейчас мешают сделать действительно широченный динамический диапазон, ограниченный лишь объемом памяти на пиксель?
pure_intelligence
Возможно, проблема реализовать счетчик для каждого пикселя отдельно. И, вероятно, готовый файл потребует большой вычислительной мощности и будет занимать много места
Alexeyslav
Почему же, это можно сделать и на существующих матрицах. Называется эта технология — стекирование, и широко используется в любительской астрофотографии. Суть проста — делается 4-8-16-32 фотографий так чтобы на каждой из них не происходило переполнения ячеек, потом они суммируются и при необходимости приводится динамический диапазон к стандартным 24 битам(на все 3 канала), иначе отобразить на мониторе не получится.
rexen
Кстати, да, помимо слабеньких матриц имеем и слабенькие моники. Когда уже сделают «реальный чёрный» + «дуговая электросварка»… Это наверное будут VR-очки с технологией DLP-в-глаз.
amarao
Я не хочу монитор, на котором хотя бы теоретически можно показать дуговую сварку. Сегодня яркое видео, а завтра софтовый глюк на весь экран.
FadeToBlack
мне кажется, из DLP и сейчас можно сделать хороший HDR монитор в режиме обратной проекции. Яркость там формируется методом ШИМ, главное правильно контроллер запрограммировать.
black_semargl
Ну собственно тот же Хаббл примерно так снимает — делает много-много снимков и потом суммирует.
Но там собственно иногда даже не каждый снимок фотон прилетает.
speshuric
Битность хранения тут почти ни при чём. Вы задали явно и неявно слишком много ограничений, которые не могут быть выполнен вместе.
Датчик «считающий фотоны» (но всё равно через электроны) создать возможно, но он будет большой, требовать охлаждения и не сможет работать на частоте «прилетания фотонов» в видимом свете.
Alexeyslav
ФЭУ вроде твердотельные есть. Да можно сделать матрицу по принципу ПНВ, один фотон приводит к лавине фотонов, которые можно зарегистрировать обычной матрицей. Но тогда появится ДРУГАЯ проблема — фоновое космическое излучение, которое не позволит увеличивать чувствительность матриц без ухудшения качества картинки.
0serg
Мешает уровень шума, насколько я понимаю. Сигнал от одиночного фотона просто теряется на фоне шумов. Если же накопить этих фотонов сотню то шум получается ниже. Грубо говоря если сделать 100 снимков то шум от измерения добавится 100 раз, а если один — то лишь однажды. За счет некоррелированности шума при усреднении конечно шум в итоговом изображении получится всего в 10 раз больше, но все же. Правда в реальных сенсорах все сложнее, там много источников шума и это делает ситуацию несколько менее однозначной (тепловой шум, к примеру, тоже накапливается) но принцип примерно такой.
А так выше уже написали про стекинг. Правда в астрофото он больше для повышения резкости применяется, чтобы не заморачиваться с тем что звезды движутся и уменьшить влияние атмосферы.
VolodjaT
в астрофото активно используется стекинг именно для вытягивания слабого сигнала от дипскай объектов. для резкости складывают при съемке планет
0serg
Для дипскай достаточно длинной экспозиции
VolodjaT
нет. в 99% случаев делают много кадров с длинной экспозицией (десятки, сотни)
Также надо снимать темновые кадры с закрытой матрицей (для вычитания темнового шума)
Плюс кадры плоского поля (снимаем телескопом равномерно освещенную поверхность) — для компенсации винъетирования оптики)
Потом все эти кадры складываются. (например в программе DeepSkyStacker)
Busla
Отсутствие массового спроса — это не техническая проблема :-)
Те картинки, что мы в основной массе потребляем — это «вырезка» в 7-8 ступеней.
echo1
можно ответить в двух словах:
потому что альбедо.
justK
Ну, формально это 3 слова. В два слова это было бы «ибо альбедо».
Кроме того, я сначала не понял, как это объясняет, и только примерно такая цепочка мыслей привела к ответу: «хм… альбедо? что это? а, припоминаю, это вроде бы свечение. но причём здесь оно? блин, я дурак, большое альбедо — много света излучается/отражается, много попадает и потому для не пересвеченной картинки должна быть короткая выдержка, а при короткой выдержке объекты с относительно низким альбедо (звёзды) просто не успевают прислать достаточно света, чтобы их было видно на снимке»
А теперь представим, что я не знаю про альбедо и выдержку. Помогло бы мне это? Нет. Тут мне больше по душе ответ stDistarik чуть выше: коротко, но доходчиво и без требования к знанию терминологии
P.S. не воспринимайте это негативно, скорее как конструктивную критику
Zmiy666
занятно… я ни разу не фотограф, но теперь хоть стал более понятен набор функций у камеры телфона и как выставить нужные параметры в камере, чтоб получить красивые снимки ночью)
А вообще я так понял если использовать две камеры с разными параметрами/или одну но делающую снимки с разными настройками, а потом наложить фото друг на друга, то вполне можно получить и звезды и луну и тд.
TheShock
Да. Сейчас это принято называть "HDR-фотографиями":
sincosxy
А человеческий глаз по тому же принципу работает, что и HDR, или он обладает большим динамическим диапазоном?
RomanoBruno
глаз не смотрит на всю картинку целиком, только на центральную ее часть. в этой части глаз различает около 6 ступеней. ширина зрачка, играющая роль диафрагмы, постоянно подгоняется под освещенность этой части чтоб выловить максимум деталей. но подгоняется она не мгновенно, поэтому выйдя из темного подъезда, вы несколько секунд слепнете от яркого солнца, как и наоборот, зайдя в подъезд сначала ничего не видите в темноте.
Norno
Не совсем так. Если проводить аналогии с фотокамерой, то зрачек это диафрагма, и работает она довольно быстро, но так же есть и изменение чувствительности сетчатки глаза (аналог — ISO, гуглить световая и темновая адаптация глаза), вот она работает медленнее: wiki говорит что процесс темновой адаптации занимает несколько часов, а световой, при средних яркостях, 1-3 минуты.
В жизни это значит что вы можете нормально смотреть на сцену с довольно широким динамическим диапазоном и разбирать в ней детали (яркое солнце и тени) за счет работы зрачка, но зайдя под полог леса (или в подъезд), вам потребуется некоторое время именно на световую адаптацию (сетчатки), чтобы начать там нормально видеть.
Кстати советую понаблюдать как ведет себя зрение в солнечный день, действительно ли вы видите всю картину сразу (и залитые солнцем участки, и глубокие тени), или все же видно не так много, но мозг потом собирает картинку?
GennPen
Busla
диафрагма — это радужка
зрачОк — это апертура
TheShock
Поддерживаю RomanoBruno, человеческий глаз ближе к верхним трем картинкам. Просто вы пофокусировались на все детали, а мозг уже внутри сделал вам HDR изображение.
Но, насколько я помню, в нем и диапазон слегка шире и чувствительность повыше. К сожалению, конечно, есть и другие недостатки. Медленная фокусировка, невозможность регулировать длину выдержки.
RomanoBruno
диапазон широкий получается как раз за счет зрачка, у самой сетчатки около 6 ступеней. хотя мне это не биологи говорили а фотографы, надо перепроверить)
ferosod
Верно, примерно так и работает функция HDR
sergarcada
Специально ради прочтения этого поста пришлось протереть монитор. Потому как я видел «звезды» даже на тех фото, на которых их нет.
3aBulon
бинго!
Mike_soft
у опровергателей есть классическая картинка со звездами (вроде, у попова в его опусе). так там звезды даже сквозь сопло двигателя аполлона просвечивают.
кстати, один опровергатель не только сложил эти «звезды» в «созвездия», но и нашел там «межпланетный корабль инопланетян», и даже его классифицировал…
clawham
Не хватает на мой взгляд чисто технического нюанса для обьяснения почему же мы не может посчитать что в ведерко попало две капли а не 1 см от дна воды. на самом деле все ведерки ДЫРЯВЫЕ! дно у них с дырками и причем эти дырки разные. потому то и есть понятие как цифровой шум матрицы — разные ведерки поразному теряют тот уровень что накопили к моменту когда этот уровень замеряется электроникой камеры. потому то мы и не может различить что в ведерко накапало 2 капли за 5 секунд — к моменту замера эта капля через дырявое дно утечет а если ведерко было полным то +- 2-3 капли незаметно
Busla
В русском языке для этого есть специальный термин: фотографическая широта.
Zangasta
Это объяснение относится к цифровым фотоаппаратам.
Утверждение «Фотоэлементы, не уловившие достаточного количества фотонов, будут представлены на фото чёрными пикселями» — относится только к ним. В случае с плёнкой, необратимые изменения в эмульсии вызывает даже отдельный фотон. Конечно, обнаружить его след сложно, но примерно 1000 фотонов уже достаточны для одного проявимого фотографического зерна. Если учесть что на 1 см2 за одну секунду в интервале длин волн 1000А попадает 10^6 фотонов, они с гарантией засветили несколько зерен на фотопленке.
Почему это не видно на обсуждаемом фото? Вы рассматриваете сейчас цифровую копию фотографии напечатанной на фотобумаге с пленки. При печати и тиражировании — все сказанное про динамический диапазон проявляется в полной мере. (Нельзя напечатать более белое фото, чем белое или более черное, чем черное) То есть все детали, даже если они и есть на пленочных негативах — на фотобумаге будут видны меньше, а при сканировании бумажной фотографии станут еще незаметнее.
К чему вся эта речь? У нас есть возможность восстановить картину звездного неба на лунных фото — если пленки сохранились и находятся в хорошем состоянии. Современные методы сканирования могут найти отдельные засвеченные зерна и совместить с исходной фотографией.
Nomad1
Весьма интересная мысль. Выходит, все пленочные недоэкспонированные снимки можно восстановить без потерь качества, ведь по вашей теории нижнего предела светочувствительности нет вообще? Или таки как и в случае с матрицей, будет слишком много шума от «мусорных» фотонов, неоднородности пленки и пр?
RomanoBruno
Пленки слайдов (цветные) — до 4 ступеней
Негативы пленок (цветные) — до 5 ступеней
Пленки слайдов (чёрно-белые) — до 5 ступеней
Негативы пленок (чёрно-белые) — до 9 ступеней
Низкоконтрастные плёнки (специальные) — свыше 11 ступеней
Не вводите людей в заблуждение)
Zangasta
Приведенные данные относятся к понятию «полезная фотографическая широта» — и слово «полезная», тут появилось потому, что если на пленке и появились какие-то слабые следы, то они бесполезны — ибо теряются при печати.
Фактически, если мы посмотрим на характеристическая кривую фотопленки, то убедимся что фотографическая широта — начинается не от нуля, а от некой пороговой величины, где её возможно визуально отличить от шума. И рассчитывается этот параметр на глаз, исходя из негатива целиком, а не из его частей. Без сканирования и компьютерной обработки.
Фотолюбители, те, что постарше, прекрасно помнят опыт работы с пленками — когда при печати можно было вручную регулировать фотографическую широту — делая разную выдержку для разных частей снимка. (Закрывая на фотобумаге пляж рукой, чтоб не «пережарить», тогда как небо экспонировалось на максимуме). Сейчас похожий метод называют High Dynamic Range Imaging. Это расширяет динамический диапазон пленки.
Лунные снимки — для этого подходят более всего. Паразитная засветка от атмосферы — в них отсутствует. Небо — абсолютно черное. Но, — в любом случае — истину может установить только экспериментальная проверка.
(Есть еще один, не связанный с фотографией фактор — прохождение фотопленки через радиационные пояса Ван-Аллена должно дать паразитный фоновый шум, способный замаскировать точечную засветку от звезд)
RomanoBruno
Ну ок. Вы предлагаете к полезной фотографической широте прибавить кусок от области вуали до порога наименьшего почернения. А почему бы и нет, мал золотник да дорог.
Вопрос в том какие были пленки у лунных снимков (речь идёт о 70-х годах) и сколько это может реально добавить ступеней? И более широкий вопрос — стоит ли вообще шкура выделки?
Zangasta
Вопрос наличия-отсутствия звезд на лунных фото — один из краеугольных вопросов «лунных скептиков». На основании этого вопроса они делают далеко идущие выводы — так что на месте НАСА, я бы задумался над сканированием негативов для обновления фото.
Да, я не считаю «скептиков» — идиотами. Они — поступают абсолютно правильно, проверяя факты и соотнося их со своим представлением о реальности. Именно так и работает наука. Так что нужно не критиковать метод (да как вы смели сомневаться), а помочь дополнить скептикам понимание реальности, чтоб вопрос «были ли люди на луне» отпал сам собой.
С этой точки зрения — шкура выделки стоит.
Mike_soft
просто у них представления о реальности — своеобразные. Например, что космический корабль тормозит на орбите двигателями до полной остановки, а затем «камнем вниз». что плазма при этом должна «обволакивать корабль». Или наоборот, что Аполлон «не может лететь по орбите вокруг луны потому, что у него двигатели выключены».
на месте НАСА нет смысла замечтать опровергателей (и не надо называть их «скептиками» ). поэтому вполне нормально не пересканировать лишний раз (хотя иногда не вредно — например, убрать нитку на негативе, принимаемую за «фабричный штамп на камне»), ибо пересканирование рождает у опровергателей очередной всплеск «аааа! наса правит фотоснимки!».
И попытки «помочь дополнить скептикам понимание реальности» бесполезны: вышеупомянутый опровергатель уже 12 лет блажит про «космический секстант», но так и не удосужился ознакомиться с его устройством. ну и т.п. Кстати, и про фотографическую широту ему рассказывали. и ссылки на книжки давали. и ссылки на книжки 1950-60-х годов (в доказательство того, что это уже было известно) советского издания (ну, чтоб понятно было, что это не буржуи придумали) давали. И бесполезно… ДБ!©Лавров
vconst
ОМГ, что за чушь?
Нельзя вспомнить то, чего никогда не знал.Невозможно при печати скорректировать фотошироту — это константная характеристика каждого конкретного фотоматериала. Можно регулировать диапазон яркостей сцены, а это совершенно разные вещи.
Тем более нельзя ее регулировать описанным способом, ибо на негативе пляж будет или такой же яркости как небо, или темнее, и если его маскировать при экспонировании — он вообще не напечатается. Маскировать надо море.
HDRк описанной технике вообще не имеет ни малейшего отношения, нет способов изменить динамический диапазон уже отснятого кадра. Для HDR надо как минимум два кадра с разной экспозицией, из одного кадра HDR получить в принципе невозможно.
Spaceoddity
Где вы это откопали? Негативы давно уже 10 ступеней спокойно берут (брали). Поверьте человеку отснявшему не один десяток всяких Портр и Фуджиколоров. Про чёрно-белые я уж вообще молчу. Сверхпопулярная Ilford XP400 имела огромный запас по «экспошироте» (да, есть и такой термин) — там экспонометром в принципе можно было не пользоваться, просто на глазок ставишь выдержку (вроде 4 ступени «проглатывала» для номинального контраста).
Про «чёрно-белый слайд» прям удивили… Была какая-то Агфа… Но очччччень редкая. Ну ещё негатив можно было «с бубном» проявить по обращаемому процессу. Но это уже из области экспериментаторства.
Ну и у слайда да, была небольшая «фотоширота» — трудно уместить сцену в широту фотоплёнки без «провалов в тенях» и «выбитых светов» (слайд был склонен именно к пересветам, а негатив к провалам в тенях), зато у слайда был очень большой «диапазон оптических плотностей». Т.е. «динамический диапазон» не сцены, а уже проявленного кадра. Контраст самого изображения, если хотите. И хотя процесс съёмки на слайд был куда труднее — точно попасть в экспозицию, как умудриться уместить сцену в фотошироту материала, да и процесс проявки был значительно сложнее негативного. Зато ощущения при просмотре (на хорошем проекторе) были гораздо сильнее, «эффект присутствия» был очень мощным. Это вот как раз этот самый ДОП — монитор или, тем более, фотобумага, не обладают таким контрастом.
Spaceoddity
Ну и нашёл вам более актуальные данные и заодно развёрнутый список синонимов «динамического диапазона» в фотографии:
Фотографическая широта плёнки (контрастность) — способность её фиксировать некоторый диапазон внешних яркостей. Приблизительные значения для негативов 2,5-9 EV, для слайдов 2-4 EV, для киноплёнки 14EV.
Динамический диапазон плёнки (диапазон оптических плотностей) — её способность в некотором диапазоне изменять свою прозрачность (оптическую плотность) в зависимости от воздействия внешней яркости. Приблизительные значения для негативов 2-3D, для слайдов 3-4D.
Фотографическая широта фотобумаги (контрастность) — способность её фиксировать некоторый диапазон внешних яркостей (от фотоувеличителя). Типичные значения для чёрно-белых бумаг: 0,7 EV (контрастная) — 1,7 EV (мягкая).
Динамический диапазон фотобумаги (диапазон оптических плотностей) — её способность в некотором диапазоне изменять степень отражения (оптическую плотность) в зависимости от внешней яркости (от фотоувеличителя). Типичные значения 1,2-2,5D.
Фотографическая широта матрицы цифрового аппарата — способность её фиксировать некоторый диапазон внешних яркостей. У цифрокомпактов 7-8 EV, у зеркалок 10-12 EV.
Динамический диапазон матрицы цифрового фотоаппарата — способность пикселей матрицы в некотором количественном диапазоне накапливать разное количество электронов в зависимости от уровня внешней яркости. Динамический диапазон цифрокомпактов — 2,1-2,4D, зеркалок — 3-3,6D.
Фотографическая широта графического файла — Поскольку файл — это всего лишь способ хранения информации, то за счёт потери градаций в любой формат файла можно запихнуть любой диапазон внешних яркостей. Стандартные же величины у формата восьмибитного JPEG — это 8 EV, у HDRI (Radiance RGBE) — до 252 EV. От количества бит, выделяемых для хранения каждого пикселя, этот параметр зависит лишь косвенно, поскольку способ упаковки информации в эти биты у разных форматов может быть различен.
Динамический диапазон графического файла — способность файла хранить в себе некоторый диапазон значений каждого пикселя.
Фотографическая широта монитора — Поскольку монитор — это только устройство отображения, то применительно к нему этот параметр не имеет особого смысла. Ближайшим по смыслу параметром будет способность монитора отображать закодированный в графическом файле диапазон значений яркости. Но величина этого параметра зависит в основном от программы отображения и используемого цветового профиля, которые с тем или иным успехом втискивают всю (или не всю) фотографическую широту изображения, содержащуюся в файле, в рамки динамического диапазона монитора. Замечу, что чем большая фотоширота втиснута в динамический диапазон, тем менее контрастно выглядит изображение. Однако существует специальный метод коррекции (тональная компрессия), позволяющий при сохранении фотографической широты увеличить контрастность.
Динамический диапазон монитора (контрастность) — способность пикселя монитора в некотором диапазоне изменять свою яркость в зависимости от напряжения входящего сигнала. Динамический диапазон современных мониторов находится в пределах 2,3-3D (200:1 — 1000:1).
Фотографическая широта матрицы сканера — способность её фиксировать некоторый диапазон яркостей отражённого от бумаги или пропущенного через плёнку света. Составляет от 6-8 EV у офисных планшетных до 13-16 EV у профессиональных барабанных сканеров.
Динамический диапазон матрицы сканера — аналогично матрице фотоаппарата, способность пикселей матрицы сканера в некотором количественном диапазоне накапливать разное количество электронов в зависимости от яркости отражённого от бумаги или пропущенного через плёнку света. Динамический диапазон сканеров может принимать значения от 1,8-2,4D у офисных планшетников до 4-4,9D у профессиональных барабанных сканеров.
SomaTayron
Занимался оптикой только в мат моделях, но от вас как от специалиста гораздо интереснее было бы услышать, почему на «лунной» фотографии зона полутени столь широка, а вовсе не определена угловыми размерами Земли или Солнца. Просто и колеса ровера в полутени оказались и даже полностью теневая часть ЛВПК почему то засвечена (зона с флагом), хотя сама отражающая поверхность, которая могла бы ее засветить полностью теневая.
Рассеянного света нет, добавки в 6 градусов (вторичное атмосферное преломление) тоже нет. Любая граница свет/тень за исключением освещенного отражением должны быть достаточно четкой — угловой размер Солнца (раз съемка днем) менее 32 минут, а Земли с Луны — 2 градуса.
HappyLynx
> Рассеянного света нет
Т.е. реголит по вашему мнению не является рассеивающим отражателем?
black_semargl
На данном снимке — нет, именно поэтому тут он получился серым, песчинка или отражает свет в объектив и белая или не отражает его и чёрная.
А реально оно должно быть так
0serg
Песчинка отражает свет во все стороны. Солнечный луч падает на песчинку №1, отражается в сторону от камеры, попадает на песчинку №2 (или колесо ровера, к примеру), отражается в сторну камеры.
TheShock
Вы говорите о Specular отражениях, а есть еще Diffuse, именно они и создают всю картину вокруг
Moog_Prodigy
Еще и рендер свою лепту привносит :)
Сарказм офф.
SomaTayron
Разумеется реголит не может дать рассеянный уже по самому определению — его дает только среда, вы наверное спутали с отраженным (рассеянный — равномерно светит во все стороны, причем не в смысле одного точечного, а в смысле множества точечных, равномерно распределенных в объеме, а отраженный просто меняет направление).
Повторюсь — зона, которая могла бы стать источником отраженного света (правее ниже освещенной надписи) намного темнее и явно не она источник, а рассеянный свет должен равномерно добавлять освещения всем объектам, находящимся во всей зоне полутени, ну как минимум до границы со светом точно.
Хотя не удивлен, что комментарий минусуют — это не первый случай. Вместо серьезного технического обсуждения вопроса все скатывается в обычное «не верю». Меня (кстати, занимаюсь орбитальным маневрированием, мы главный подрядчик ЦПК) минусовали не только в теме маневрирования, но даже и по вопросу стыковки Джанибекова (хотя именно мы и создали «Бивни», не я конечно, но мой сосед, Поляков И.М. делал всю мат модель процесса стыковки для тренировки).
0serg
Рассеянный свет в понимании «отсутствия выраженного направления освещения» прекрасно себе получается многократным отражением. Возьмите классику жанра — софтбоксы и лайткубы. Никакого «распределения в объеме» для этого не требуется и реголит такой свет тоже прекрасно дает. Интенсивность этого света зависит от расстояния до освещенной части реголита, совсем равномерной она не будет. Обсуждение же «почему видно именно флаг а то что рядом — не видно» мне, честно говоря, представляется бессмысленным поскольку этот же вопрос в ровно той же мере применим к гипотетической студийной съемке. Не направленным же прожектором флаг там подсвечивали? Вероятнее всего флаг более заметен просто из-за более высокого альбедо.
SomaTayron
Версия интересная, но не учитывает, что Бондовское альбедо Луны всего 0,067, почти в 4,5 раза низе Земли. Да и геометрическое в 3 с хвостиком. Иначе говоря, отражается только 7%.
Таково уж свойство диоксида титана — он хорошо рассеивает при размере кристалла 0,5 мкм, а вот более 0,3 мкм — резко падает, особенно в голубом спектре (отсюда и «покраснение»). И предположить, что после многократного отражения с таким коэффициентом рассеивания можно осветить что то, а рядом находящаяся фольга с коэффициентом отражения 95% по этой же аналогии вообще не бросает бликов…
Скажу еще один момент — из за плотности атмосферы на освещенной части Луны примерно на 7 десятичных порядков ниже земной, практически вся теплоотдача идет исключительно излучением, и чтобы космо/астронавт не спекся, отражающие свойства скафандра почти идеальные (а избыток удаляется, например, испарением льда, в контейнере для которого на МКС обычно коньяк провозят, хотя это уже другая тема ))) ). Так вот — я в жизни не поверю, что тело астронавта, намного меньшее модуля и освещаемое по той же логике рассеянным светом намного лучше, чем табличка на плоской поверхности (что ограничивает источники для ее освещения меньшим объемом) вдруг может оказаться освещено гораздо хуже
0serg
Если мы сравниваем яркость с яркостью грунта, то альбедо Луны вообще ни на чего не влияет. В одном случае свет отражается от грунта в камеру, в другом — отражается на объект а затем от объекта отражается в камеру. В обоих случаях альбедо грунта влияет на кажущуюся яркость ровно один раз и соответственно на относительную яркость не влияет никак.
При более внимательном рассмотрении кстати стало понятно почему флаг такой яркий. Его фольга, собственно говоря, и освещает. Она с одной стороны золотая, а с другой белая и на том месте где флаг в ходе перелета был закреплен ровер под этой фольгой. Когда модуль сел кусок фольги сняли (он хорошо виден под флагом) чтобы добраться до ровера. Изнанка этого куска и освещает флаг. Всё банально.
В плане остальных Ваших выкладок — повторюсь, попробуйте подумать, будут ли ровно те же самые проблемы при съемке в студии. Если будут (а с тем что Вы описываете ситуация именно такова) — то задумайтесь есть ли смысл выдвигать их в качестве аргументов о «подделке».
SomaTayron
Даже так?
забудем на секунду, что эта самая белая сторона фольги сама не освещена (можете сами проверить в другом ракурсе — светлая только ее вертикальная часть, а горизонтальная в тени). Приведу более конкретный пример:
ic.pics.livejournal.com/megavolt_lab/79392034/58719/58719_900.jpg
Тут вообще нет фольги и источником вторичного освещения максимум может быть реголит, который рассеивает примерно в 4 раза хуже чем рассеивает атмосфера. Так с какого расскажите перепуга надпись «юнайтет стэйт» освещена точно так же, как в вашей версии она освещается фольгой и почти так же сильно, как воткнутый в поверхность флаг? Флаг освещен 100% солнечным потоком, а надпись только 7% такового
0serg
Еще раз повторяю: если мы сравниваем яркость с реголитом же, то относительно малое количество света который он рассеивает не кажется маленьким потому что мы, собственно, его сравниваем с таким же рассеянным светом от реголита. Реголит (при всем его низком альбедо) не выглядит черным — не выглядит черным и то что освещается рассеянным от него светом.
Далее, на этом фото вполне отчетливо видно что надпись US освещена более тускло чем флаг — яркость белого на фото там 100-110 уровней тогда как яркость белых полосок флага — 150-220. Учтите что sRGB — это нелинейное пространство, так что белая часть флага примерно в 5 раз ярче.
Остается только вспомнить что яркость плоского объекта, ВНЕЗАПНО, зависит не только от того на солнце он находится или в тени, но и от положения источника света относительно объекта и функции рассеяния для материала поверхности. Плоскость флага не перпендикулярна лучам солнца, а повернута к ним под довольно большим углом. Для идеально диффузной (ламбертовой) плоской поверхности кажущаяся яркость пропорциональна косинусу угла между нормалью к плоскости и направлением на источник света. Флаг повернутый на 75 градусов к потоку лучей света будет вчетверо более тусклым чем флаг нормальный к этому потоку. Причем конкретно на этом фото я не уверен что мы не смотрим вообще на теневую сторону флага.
Знаете, я тут уже долго перед Вами распинаюсь, так что давайте-ка Вы теперь поработаете и напишите уже наконец хотя бы один раз свою версию о том что же конкретно могло породить «артефакты» о которых Вы пишете и как при этом мог выглядеть процесс съемки.
SomaTayron
ну, или почему золотая фольга тут практически одинаково освещена как на солнечной стороне, так и в тени
SomaTayron
moonpans.com/apollo_11/apollo_11_swc.jpg
тут где вы видите «снятую фольгу», которая может так осветить флаг?
0serg
На этом фото флаг освещен рассеянным светом от поверхности Луны.
Выше Вы этот же флаг приводили в пример «отсутствия артефактов» когда там астронавт рядом с ним стоял и был точно так же освещен
SomaTayron
в тот то и дело, что скафандр в теневой стороне должен быть освещен намного больше флага в тени, так как от отражает примерно 93%, а не поглощает большую часть падающего, как флаг.
0serg
С чего вы взяли что флаг поглощает большую часть падающего света? Белая краска там вообще возможно одна и та же.
HappyLynx
Даже ума не приложу, как же вы видите в комнате с окном стороны объектов, которые обращены от окна. А так же ночью в комнате те части объектов, из точек которых нельзя испустить лучь в направлении светильника без пересечения с непрозрачными в видимом диапазоне предметами. Тут явно какой-то обман!
На всякий случай проверьте углы комнаты, вдруг там где-то Кубрик завалялся.
SomaTayron
речь не о том, что должна быть полная тень, а об отсутствии физически обоснованной зоны полутени и о том, что объекты, которые по всем законам физики должны быть освещены ярче в тени или полутени (скафандр) почему то оказываются темнее.
P.S. открою секрет — НАСА само признало, что как минимум часть фото является постановочными, так как оригиналы были плохого качества и досняты на Земле, и эта фото одно из них — я в общем то к этому и вел, что приводить это фото для объяснений не совсем корректно, так как оно официально не снято на Луне. Так что не нужно превращать обсуждение технических деталей в игру «верю-не верю». Я ни слова не говорил о Кубрике, а только о физических эффектах.
0serg
В статье использовано фото AS15-88-11866 отснятое Дэвидом Скоттом в ходе EVA-2 экспедицией Аполло 15. Оно подлинное и я не знаю какой идиот Вам наврал про то что «НАСА призналось что фото постановочное». На Земле отснято было очень небольшое количество материала с чисто иллюстративными целями (показать как модуль приземляется, как вылезают астронавты и т.п.) и этот материал никогда не подавался как «материалы лунных высадок».
Mike_soft
а можно ссылку на официальное признание НАСА?
хоть досьемок вообще, хоть этой фотографии в частности?
SomaTayron
легко
www.flickr.com/photos/projectapolloarchive/albums
вот эти примерно 8 тыс фото признаны неотредактированными. Все остальные имеют статус «той или иной степени обработки»
0serg
www.flickr.com/photos/projectapolloarchive/21648389932/in/album-72157658592471809
«Та или иная степень обработки» — это крайне расплывчатое понятие и оно определенно не равносильно «отснятому на земле»
Mike_soft
«отредактированная» — совершенно не значит «доснятая на земле».
Я просил признание «НАСА само признало, что как минимум часть фото является постановочными, так как оригиналы были плохого качества и досняты на Земле»
SomaTayron
ну, уже прогресс. а теперь вернемся к моему тезису — пытаться объяснять особенности съемки на Луне по фотографии, не являющейся оригиналом, не совсем корректно, только больше вопросов возникает
Mike_soft
Любое кадрирование, изменение яркости-контраста-баланса белого ( да по большому счету даже сам перевод с пленки в цифру) есть редактирование.
где тут «досъемка на земле»?
и где «признание насы»-то?
SomaTayron
Вот попробуйте проанализировать эту фотографию
i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/s--Ky0TuLZd--/c_fit,fl_progressive,q_80,w_636/vp8jrikexfvhjnnyqktn.jpg
и эту
i.kinja-img.com/gawker-media/image/upload/s--M3wmtO1I--/c_fit,fl_progressive,q_80,w_636/npt4d3xu4svw3065ru8o.jpg
И сказать, какая из них по словам НАСА оригинальная, а какая доснята на земле для представления полноты картины
SomaTayron
или поясните, почему на этой фоте такого ляпа с разницей освещения флага и скафандра нет
www.hq.nasa.gov/alsj/a11/AS11-40-5886.jpg
0serg
Потому что на фото №1 из Вашего комментария отчетливо видно что на фото из статьи флаг освещает расположенная прямо под флагом фольга
SomaTayron
секунду, то есть эта фольга (горизонтальная) освещает флаг (весь), при том, что она не освещает фольгу (вертикальную) вокруг флага, которая лежит с ним в одной плоскости, но освещает фольгу на опорной стойке (слева) — я верно понимаю ваши слова?
0serg
Вокруг флага нет фольги. Флаг находился за фольгой, ее сняли чтобы достать ровер и теперь флаг освещает изнанка той фольги которая теперь лежит под флагом. На досуге предлагаю все же подумать про альтернативные варианты «как такое снять не на Луне» и осознать уже наконец что при съемке «в павильоне» в рамках ваших выкладок такого бы тоже «не могло быть»
SomaTayron
гляньте выше — там целая пачка фото, где фольга есть, но флаг точно так же освещен
0serg
Ну так а в чем проблема-то? Про то что флаг освещен рассеянным от поверхности светом мы вроде уже выяснили, а Ваше возражение на него звучало примерно так: «почему не видно фольгу и почему флаг такой яркий». Ну так я дал на это простой и понятный ответ: фольгу вокруг флага не видно потому что ее там просто нет а флаг яркий потому что эта фольга лежит под ним.
SomaTayron
а фото, где фольга есть, но она не освещена, вы посему то предпочли «не замечать»
0serg
Определитесь уже какое утверждение вы защищаете.
Мне откровенно надоело что вы выдвигаете один тезис за другим, я их последовательно опровергаю а вы не удосуживаетесь это даже признать.
SomaTayron
Кстати, зря вы приводите пример с тенью за окном на Земле — в отличии от Луны, на земле основным источником рассеянного светя является не отражение от поверхностей, а рассеивание солнечного света в зоне облаков и объекты изначально частично освещены не направленным светом, а распределенным. Поэтому прямая солнечная зона полутени и тени кроме отражаемого другими объектами светом освещена и светом, рассеянным облаками. Поэтому «истинная солнечная тень», которая освещается только отражением от других объектов или искусственными источниками, находится только вне прямой видимости хотя бы уголка неба. А вот на Луне такого эффекта не наблюдается.
И именно поэтому в окно дома, находящемся на условном сотом этаже с теневой стороны попадает свет (который потом уже начитает отражаться), а вовсе не из-за того, что он «отразился от Земли и именно он и является источником рассеянного света»
0serg
В комнате с окном в указанном Вам примере со всей очевидностью нет облаков которые могли бы рассеивать свет (ну не бывает облаков внутри комнат :) ). Единственным источником света в такой комнате выступает окно но Вы вполне можете, к примеру, видеть обои на стене у окна которые гарантированно находятся в зоне полной тени
SomaTayron
вообще не понял вашего аргумента.
На Земле в плане естественного освещения есть:
— первичный источник направленного света — Солнце, он дает, если грубо, 70% освещенности (сколько проходит через облачный слой)
— вторичный источник рассеянного (от Солнца, рассеянного на облачном покрове), это в среднем 28% в видимой части спектра)
— третичный — рассеивание света от первых двух путем многократного отражения от различных поверхностей.
Если комната находится с теневой стороны дома, а окно на сотом этаже, то по определению в окно НЕ МОЖЕТ проникать свет первичного источника, равно как и третичный, отражаемый от поверхности Земли, кроме разве что узенькой полоски на потолке. То есть в такой комнате источником света, который дальше уже рассеивается путем отражений является исключительно та часть вторичного света, рассеиваемая облаками, которая находится в прямой видимости по линии «рассматриваемая точка-участок неба».
Если вы не согласны со мной — озвучьте тогда, каков источник света, проникающий в это окно.
0serg
Свет проникающий в окно (неважно от какого источника) переотражается от стен помещения. Это не «первичный, вторичный» и не «третичный от земли» свет, но он есть и в этом тривиально можно убедиться экспериментально. Обои вокруг окна будут освещены другими стенами помещения, прежде всего теми на которые попадает прямой свет. Несложно убедиться что хотя на эти обои заведомо не может попасть ни один из источников света указанных Вами в реальности эти обои будут неплохо освещены.
SomaTayron
скажите, у вас образование техническое?
попробую помедленней и по цифрам. В окно с теневой стороны проникает только свет, рассеянный атмосферой, то есть примерно 30% падающего на планету, и уже он далее рассеивается по комнате. Не может туда попасть прямой свет — его просто нет с теневой стороны. Другое дело, что солнечную освещает и прямой (70%) и рассеянный (30%), а теневую — только рассеянный, там не может быть прямого.
А вот на Луне нет рассеивания на атмосфере и объект может освещаться или прямым светом, или отраженным. Только реголит отражает не 30%, а всего 7, так что тут хоть тресни, но такой же степени освещения в тени от рассеянного света не добиться, так как уже второе отражение даст 1/(0,07*0,07).
Ну, а версию, что отражает не реголит, а фольга я выше указал, где на фото фольга не снята, флаг в тени, но освещен
0serg
Более чем [мехмат MГУ]
Вы зачем-то сами же ввели теневую сторону в модель для которой это абсолютно безразлично и по сути сейчас проговариваете «ну это же ТЕНЕВАЯ сторона». Да какая нахрен разница-то? Закрытая комната с одним окном, весь свет попадает в нее через окно, попасть на обои у окна такой свет никак не может — и абсолютно неважно, прямой он или рассеянный атмосферой. Однако любой прекрасно знает что обои у окна в комнате черными не будут, хотя свет из окна на них и не попадает. Эта проблема хорошо известна любому кто занимался 3d рендерингом (там в простых моделях как раз получается нереалистичная черная стена), имеет свое название (global illumination) и очень сложно решается.
Для наглядности примера: help.ice-edge.com/ICE/HTML/global_illumination2.html
Не так давно ребята из NVIDIA не поленились сделать симулятор который честно считал рассеянный свет в модели лунной посадки. Полученный результат очень неплохо сошелся с реальными фотографиями и это очень весомый аргумент за то что они подлинные
blogs.nvidia.com/blog/2014/09/18/debunked
Второе отражение идет не от реголита а от объекта, нет там вторых 0.07. А если референсом выступает сам реголит, то яркость реголита — это 0.07. Для рассеянного света освещающего поверхность с альбедо 0.8 получаем сравнение 0.07 от реголита с 0.07*0.8 от света отразившегося вначале от реголита а затем от объекта. Одно на другое поделить сами сумеете, я надеюсь?
SomaTayron
вы сейчас так пошутили? Рассеянный на Земле — 28%. Первое отражение от обоев даст, грубо говоря, при белой покраске — 0,28*0,7=0,196, при светлых — 0,28*0,5=0,14, несветлых 0,28*0,3=0,084. На Луне первое отражение от реголита дает 0,07. То есть флаг «под окном на Земле» будет даже лучше освещен, чем на Луне. И при моделировании для ЦПК СКГИ у нас вообще другие получаются результат, чем у NVIDIA.
Кстати, в вашем же примере рекомендую глянуть на временную отсечку 2,43 и попытаться разглядеть флаг, а потом на отсечку 4,09 и сравнить степень освещенности скафандра и надписи, а потом в этой же модели далее — флага.
Вот к промежутку 5,49 претензий вообще нет — фольга и флаг ведут себя абсолютно естественно, равно как и теневая сторона скафандра. На 6,19 — тоже все верно.
Так уж вышло, что по одному из контрактов (третий этап, эксплуатация) мы все же верифицировали модель освещенности батарей МКС (планирование экспедиций). Учитывались дефекты по элементам, коллекторным сборкам, углы реакции автоориентирования СБ, прогноз по падающему свету, отражением от элементов станции, обратное рассеивание от облаков, вторичное отражение от Земли. И модель показала расхождение с реальным существованием станции за последние пол года около 2,5%.
Я не знаю, что проверяли NVIDIA, не могу однозначно утверждать как повлияет остаточная вторичная дневная атмосфера Луны, но в достоверности самой модели я не сомневаюсь. И по ней на 2/3 публичных фото явно присутствуют элементы обработки, их освещенность физически не объяснима
0serg
Вы забыли учесть что яркость света на Луне выше, а так в целом верно. Только это не играет вообще никакой роли, т.к. возможности сравнить флаг «под окном» с флагом «на луне» у нас нет. Флаг под окном мы будем сравнивать с яркостью обоев вокруг, а флаг на Луне — с яркостью реголита. Важна относительная а не абсолютная яркость, понимаете? В облачную погоду в комнате освещение может быть в 10 раз хуже чем в солнечную но флаг под окном на фотографиях будет выглядеть примерно одинаково, просто экспозицию придется ставить в сумрачную погоду в 10 раз больше.
SomaTayron
насчет «в 10 раз хуже» — нет, не может. Просто направленное излучение снижается, а рассеянное растет. Хотя конечно зрительно (а не пленкой) освещенность покажется ниже — так как происходит смещение области максимума. Я уже упоминал о том, что реголит при таких размерах кристаллов диоксида титана прекрасно поглощает голубой, а красный рассеивает. Но специфика глаза такова, что покраснение воспримется как потемнение.
Отдельно отмечу угол падения Солнца на поверхность Луны — обратите внимание, что при этом эффективность и поглощения и рассеивания резко снижается. И хотя средний коэффициент 0,07, из-за этого угла реально освещение теневой стороны рассеянным светом будет еще ниже. Я бы мог про это сразу говорить и добавить еще ряд специфичных моментов, но даже более простые вызывают резкую критику, причем даже без точных встречных аргументов (я не про вас, а про слова того же Майка).
Я никогда не пользовался «сенсациями» Альфреда Уордена (15 аполлон) про «пришельцев», главу лунной лаборатории НАСА Кен Джонстон про «инопланетные базы» -нет, я просто анализирую то, что официально НАСА называет публичными снимками.
Та же фотография Олдрина AS11-40-5903 — тут только ленивый не расписался, что фото была заменена, причем не после применения фильтра, а после дорисовки антенны (хотя первоначальная версия все же успела пролезть в книги, изданные НАСА — например «EP-73, The First Lunar Landing as Told By the Astronauts»).
Поймите, я не из тех, кто рассуждает мог или не мог колыхаться флаг на Луне, а из тех, кто удивляется, когла на фотографии прицельные кресты объектива залезают ЗА флаг или ровер. Я не строи теории заговоров, а только анализирую факты и пытаюсь находить им верное объяснение
SomaTayron
Понимаю, начнете говорить про ореолы, только ведь они были и на темных объектах, что в это объяснение уже не вписывается
SomaTayron
Как выпускнику МехМата поясню. Если бы я ставил целью доказывать были или нет на Луне американцы, я бы вообще использовал другие аргументы — уровень давления в скафандре и на корабле и почему то наличие глубоких складок на скафандре, отсутствие подтвержденных данных по траектории (а это уже непосредственно моя область работы), не параболическая, а почему то баллистическая траектория полета свободных пылинок из под колес ровера и прочее.
Но я про все это вообще не заикался — я только конкретно указал, что использовать для примера съемки на луне фотографию с явными признаками обработки, какой бы причиной это не было вызвано.
0serg
Вы на этой фотографии не показали пока ни одного примера «явной обработки» за пределами минимальной стандартной цветокоррекции применяемой для печати.
Mike_soft
а хотелось бы услышать…
и про складки, и про давление, и про то, кто кому должен что подтверждать… и про баллистическую траекторию — тоже…
чую, весьма забавно выйдет…
да, про «официальное подтверждение НАСА о досьемке» — вы тихо слились?
SomaTayron
отвечать одновременно нескольким людям дело вообще неблагодарное, особенно если они требуют не просто подтверждений, а чуть ли не письменных признаний. И при этом сами не приводят ни одного подтверждения хоть сколько нибудь высокой степени достоверности.
Понимаете, когда буквально любая аргументация строится исключительно на доверии (вот вы упоминали о флаге, освещаемой фольгой, при том, что на этой же фото горизонтальная часть этой фольги вообще то темная и по определению не может освещать, а освещенная вертикальная часть — просто не достает), то кто то упоминает в качестве довода слова Алексея Архиповича (при том что другие его слова про «зеленых человечков исключают из оценки верификации»), а кто то слова тех космонавтов, кто изначально не связан необходимостью признания или непризнания собственной правоты. Попробуйте с Леоновым поговорить неофициально — и его критичность формулировок сразу становится обтекаемей, а поговорите с той же Серовой или Волковым (младшим) — как они прямым текстом говорят о профанации.
Вот вы можете предоставить «официальные данные НАСА по параметрам траектории»? Но от других требуете…
Mike_soft
вы ляпнули про «наса официально признала факт досъемок на земле». почему я должен приводить вам какие-то подтверждения (или опровержения)?
вы ляпнули про «отсутствие подтвержденных данных по траектории», а приводить их должен я? вы уж тогда как-нибудь определитесь, какие вам нужны данные, «подтвержденные», «официальные», или еще какие. скажите, где и как искали, что не смогли найти. может, я поищу за вас…
svp777
Статья, к сожалению, никак не отвечает на вопрос, почему на космических фотографиях не используется техника HDR, то есть почему фотографы не объединяют в 1 кадр несколько кадров с разной выдержкой, с целью улучшения художественности и технологичности фото.
Tarson
Давно наверное дело было, в семидесятые…
svp777
Но что мешало сделать кадр с выдержкой 1/30 секунды и тот же кадр с выдержкой в 30 секунд? Да, ожидается, что все освещаемые объекты на втором кадре будут существенно пересвечены. Зато ожидается, что на втором кадре будет видно много звёзд.
Кстати, некоторые кадры имеют одновременно и звезды и непересвеченые объекты
Вопрос, почему этот кадр, где одновременно присутствуют и звёзды и объект, получился, думаю довольно интересен.
GennPen
konst90
А смысл? Расположение звёзд астрономам не интересно (разница между земным и лунным звёздным небом в один момент времени почти на три порядка меньше, чем между летним и зимним небом на Земле).А красивый кадр можно потом дорисовать — всё равно это будет монтаж.
svp777
А смысл в том, что на Земле вы не можете сделать выдержку больше 15-30 секунд на штативе, не превратив яркие звезды в черточки, и потеряв неяркие.
А Луна вращается в 30 раз медленнее Земли, и, следовательно, там можно делать «статичные» выдержки до 15 минут. Практически это означает, что если на Земле вы ловите звезды, скажем, до 3ей звездной величины, то на Луне, на том же штативе и объективе, вы будете ловить звезды до 6-7 звездной величины, то есть всё небо будет усыпано звёздами. То есть предположительно будет такое фото, которое на Земле без специальных механизмов не сделать.
А отсутствие атмосферы позволит делать такие снимки, с кучей звёзд, даже на освещенной части Луны, чего на Земле не сделать. Нужен просто штатив и 15 минут времени не трогать камеру.
Mike_soft
а зачем? какой смысл в съемках звезд такой камерой с Луны?
rogoz
То есть вы предлагаете тащить на Луну фотик и штатив, чтобы их там поставить на 15 минут и… получить, то, что на телескопах получают в гораздо лучшем качестве??
Mike_soft
почему-то думается, что это совсем не звезды…
black_semargl
Видимая яркость Луны — (-12.7), звёзд — как правило в интервале 2-4, только отдельные ярче.
Т.е. разница в 1000000 раз
0serg
20 стопов это и есть примерно 1e+6 раз
Art3
"Кроме выдержки, в камере есть ещё два способа изменить количество света, попадающего на фотоматрицу – изменить апертуру линз или ISO"
Извините, а на кой в камере три способа сделать одно и то же? Как то этот момент в статье не раскрыт...
TheShock
На самом деле они меняют разные вещи.
Чем больше выдержка — тем размазаннее будут движущиеся объекты
Открытие/закрытие диафрагмы еще и меняет, к примеру, глубину резкости.
А после того, как настроили под идею диафрагму и выдержку, а света все-равно не хватает — можно дать еще и усиление, но оно шумит.
AVI-crak
Миллионы непрофессионалов не могут синхронно ошибаться, если звёзд не видно — значит их там нет. :) У нас государство заинтересованно во всё большем и большем количестве послушного населения, на это тратятся огромные средства в медицине и образовании.
Роскосмос мог-бы войти в положение своих «клиентов», и специально для них направить отдельную камеру в открытый космос, а так-же ещё одну — вертикально на землю, без лишнего мусора в кадре. Причём желательно использовать сразу нормальные матрицы, которые что-то видят, а не те что сертифицированы в министерствах.
justhabrauser
Феерично длиннющий вариант предложения «Потому что экспозиция».
Jackhetfield
Инструкция просто Огонь ) спасибо!
4erdak
А почему уделили внимание только фотографиям, на видео записях и прямых трансляциях звезд тоже не видно.
Spaceoddity
На самом деле для такого ресурса как Гиктаймс — слишком «нубская» статья. Таких же «самоучителей» по основам экспонометрии в интернетах навалом. И все как под копирку!
И в то же время, некоторые моменты в этих статьях вообще никак не освещены. Одно и то же пережёвывается, а другое даже не упоминается. Везде рассказывается (и обязательно приводятся примеры) про диафрагменный ряд, но почти никто не объясняет что такое «диафрагменное число», что оно обозначает, что такое «относительное отверстие», какая вообще бывает светосила у объективов и т.п. Наконец сколько это f/1.0? Это хуже или лучше чувствительности человеческого глаза?
Alexeyslav
f/1.0 это вообще идеализированный объектив, внутри которого нет никаких помех свету, в том числе идеальное безбликовое стекло линз пропускающее 100% света. В таком отношении, конечно же лучше человеческого глаза. Но сам по себе этот параметр вообще ничего не говорит. Чтобы перейти к светочувствительности нужно ещё знать ДИАМЕТР входной линзы/отверстия объектива. Сколько он вообще света может собрать. А параметр f/X.X покзывает сколько света из исходного через него пройдёт до матрицы/плёнки.
Поэтому смешно видеть на объективе мобильного надпись f/1.2 (ну да, просветляющие покрытия, линзы толщиной в сотни микрон почему бы и нет) и на этом основании делать выводы что объектив лучше чем у которого f/2.4. А теперь представьте что у мобильного входной зрачок 1-2мм а у второго объектива 110мм, и он в тысячи раз больше света соберёт.
Spaceoddity
Что-то вы в кучу всего намешали…
Есть объективы со светосилой и меньше f/1.0, Цейсс сделал 6 штук с f/0.7 вроде, Стэнли Кубрик взял себе три штуки чтобы историческую драму снять без студийного света. Знаменитый Ноктилюкс как раз f/1.0 (0.95 если быть точным).
Второе, мы начинаем уже путать «светосилу» и «относительно отверстие». Просветление к последнему не имеет отношения.
Третье, объективы не предназначены для астрофотографии (в этом случае лучше камеру на телескоп примонтировать), а поэтому размер входного зрачка не важен. Да, в объектив мобильника попадает в абсолютном исчислении меньше света, но у него и светочувствительный сенсор куда меньше — и как сравнить светосилу? А вот именно через «относительное отверстие». Попробуйте взять светосильный объектив от СФ и прилепить к нему матрицу мобильника — сколько в итоге на неё попадёт света?
Четвёртое, рассуждая о светосиле вы упустили из виду другой (обычно более важный на практике) параметр — ГРИП. И тут тоже много чего можно рассказать. В частности то, что «передача перспективы зависит только от диафрагмы».
Видите, как много не очень понятных нюансов кроется за «диафрагменным числом».
decomeron
Это все понятно. Только не понятно, почему все таки звезд не видно?:—)
Spaceoddity
ru.wikipedia.org/wiki/Фотометрический_парадокс