Небесная фотография

Побывал на лекции небесного фотографа Денниса Мамманы, одного из членов ассоциации «Ночной мир» (The World At Night, TWAN). Объединяющая тема «Ночного мира» — фотография земных ландшафтов на фоне небесных явлений. Не хочу говорить о самих фотографиях — само собой, их надо просто видеть; но удивительно, сколько подготовки и труда в них вложено. Многие фотографии делаются наложением десятков отдельных экспозиций, и, разумеется, трюки с наложением разных кадров не допускаются, а вся съемка ведется из одной точки. Деннис проводит две-три в году на Аляске, снимая северное сияние. Съемки продолжаются целую ночь в полярном холоде, и иногда вся ночь проходит впустую: ведь «просто» снимков авроры сотни, а на то, чтобы поймать нечто особенное, уходят дни и недели. Чтобы снимать солнечное затмение, фотографы «Ночного мира» готовы проехать половину земного шара: кто-то оказывается в Новой Зеландии, кто-то — на острове Пасхи, а кто-то, как сам Деннис, на корабле в океане.


Crown of Color ©Dennis Mammana

Интересно, как Деннис снимает ночные ландшафты в лунном свете. Оказывается, чтобы на фотографии был виден и ландшафт таким, каким видит его глаз, и звездное небо, луна должна давать очень мало света, быть узким серпом — первый день молодой луны или последний перед новолунием. Если снимать при более яркой луне, то, хотя глаз и видит и звезды, и местность, но на фотографии ландшафт будет залит ярким светом, как будто снята она днем при ярком солнце! У каждого фотографа есть подобные хитрости, благодаря которым эти фотографии и выходят такими поразительными.

После лекции все отправились на «звездную вечеринку»: в кромешной темноте на поле астрономы-любители расставили телескопы и демонстрировали нам, любопытствующим бездельникам, небесные объекты. К сожалению, ночь началась в сильной дымке, так что и астрономы, и посетители разбежались довольно быстро, но самые терпеливые все-таки были вознаграждены: к полуночи дымка немного рассеялась, и удалось разглядеть несколько интересных объектов: туманность Ориона (довольно четко), две двойные звезды в ручке ковша Большой Медведицы, галактику Андромеды (правда, очень слабым туманным пятнышком), несколько рассеянных скоплений. К сожалению, Крабовидную туманность не удалось «поймать» даже в 14-дюймовый рефлектор Шмидта-Кассегрена. Бесстрашные астрономы допускают посетителей даже к такой технике!

У Денниса в голове, кажется, полная карта звездного неба. Из-за того, что в начале вечера не было видно даже Полярную звезду, системы наведения телескопов не удалось откалибровать, так что все компьютерные системы с каталогами объектов оказались бесполезны. Деннис достает зеленую лазерную указку и показывает ей прямо на звезды в небе — зеленый лучик рассеивается на дымке и турбулентностях воздуха и как будто упирается прямо в небесную сферу: «Видишь вот эту и эту звезду? Мысленно соедини их, M1 будет чуть-чуть в сторону от середины этой линии». Туманность Андромеды тоже искали по его наводке — он просто указал лучиком в небо, и лучик попал точно в середину далекой галактики. А они там, наверное, думали, что мы им сигналы посылаем…

Еще один секрет наблюдения звездного неба, которым поделился наш лектор, такой: слабые звезды лучше видно, если смотреть не прямо на них, а на 3—4° в сторону. В какую — надо найти лучшее для своих глаз направление. Действительно, слабые звезды как будто исчезают, если смотреть на них прямо, и опять возникают, стоит чуть отвести взгляд. Эта же хитрость работает и тогда, когда рассматриваешь слабые объекты в окуляр телескопа.

Еще он объяснял, почему Луна кажется больше в небе, чем на фотографии, и почему Луна и Солнце у горизонта кажутся гораздо больше, чем в зените. На этом я остановлюсь подробнее.

Этот эффект — иллюзия, обман зрения, или, вернее, мозга. Луна (все рассуждения применимы и к Солнцу) в зените воспринимается, как будто она ближе, чем когда она у горизонта, и поэтому один и тот же угловой размер транслируется системой восприятия, как будто это изображение бо́льшего объекта у горизонта. Мы «знаем», что небо — это сильно приплюснутая полусфера (представьте тазик или глубокую тарелку), потому что так мы видим небо, когда на нем есть сравнительные ориентиры — облака. Если вы представите себе сегмент Земли и очень близко к нему концентрическую дугу облаков до горизонта, то это сразу станет понятно: мы как будто накрыты очень пологим куполом, сегментом сферы. Эта воспринимаемая сплющенность неба — а кроме облаков, мы никогда и не видим на небе объектов, размер которых можно было бы сравнить глазом — распространяется и на все небесные объекты. Теперь, если вы мысленно нарисуете в этом же отношении орбиту Солнца вокруг Земли (нам неважно, что вокруг чего вращается), то диаметром Земли мы можем попросту пренебречь: Солнце движется вокруг Земли по приблизительной сфере, центр которой с достаточной точностью мы можем положить и в центре Земли, и на любой точке поверхности. Визуально, однако, Солнце ходит по тому же самому сплющенному, близкому к нам небу облаков, и поэтому кажется ближе, когда оно высоко в небе. Когда Солнце у горизонта, поскольку оно считается нашей зрительной системой более далеким, то получается, что оно распухло, раз его проекция на сетчатку не изменилась! Именно этот результат и выдает нам зрительная система мозга, неподконтрольная сознанию. Кстати, это объяснение, оказывается, было дано еще Птолемеем.

С Луной дело обстоит еще интереснее: Луна ближе к нам, когда она у горизонта, и поэтому на 2% диска меньше. А от полнолуния к полнолунию видимый размер луны меняется, благодаря эллиптичности орбиты, на целых 10% — а мы этого и не замечаем.

Иллюзия исчезнет, если посмотреть на Луну у горизонта через трубочку или даже неплотно сложенный кулак: как только вы уберете из поля зрения объекты, которые дают подсказку о том, что дело происходит у горизонта, иллюзия большой луны моментально исчезает. Не разглядывайте так Солнце, это плохо для глаз, даже на закате или восходе. Еще один способ убедиться в том, что Луна не увеличивается — сравнить ее с вытянутым мизинцем: угловой размер Луны примерно вдвое меньше, то есть мизинец накрывает дугу приблизительно в два лунных диска.

А по двору гостиницы сейчас ходят члены одного тайного общества, которые узнают друг друга по секретному жесту: они зажмуривают один глаз и показывают мизинцем на Луну…

Доб. Трансляция в ЖЖ:
twan_blog — новости «Ночного мира», в данный момент ежемесячные.
twan_fb — надписи на заборе Facebook; похоже, с каждым новым снимком в галерее, и не только.