Часто астрономы говорят, что малое количество звезд, которое человек может увидеть ночью на Земле, связано с действием атмосферы, особенно если она сильно загрязнена. Поэтому телескопы стремятся строить высоко в горах. По логике, ещё лучше звезды можно рассмотреть непосредственно из космоса, где атмосфера не будет нам мешать. Но удивительный факт – ни на одной фотографии, сделанной во время полета американцев на Луну, вы не найдете на лунном горизонте ни одной звезды! Также звезд нет на других фотографиях, сделанных с МКС. Почему же их не видно?
Скажем сразу, что на самом деле космонавты прекрасно видят звезды. Проблема в том, что они не просто попадают на фотографии. Это явление связано с принципом работы фотокамеры. Дело в том, что у фотоаппаратов есть светочувствительный элемент – либо пленка, либо матрица (у цифровых фотоаппаратов). Свет, попадая на пленку, оставляет на ней след. Чем больше света упадет на светочувствительный элемент, тем ярче будет снимок. Если же его будет слишком много, то снимок получится засвеченным.
Количество света регулируется двумя параметрами. Первый – это апертура, то есть размер отверстия, через которое свет проходит внутрь фотоаппарата. Второй параметр называется выдержкой. Выдержка – это время, на которое открывается затвор и в течение которого свет падает на светочувствительный элемент. Чем больше выдержка, тем больше света упадет пленку или матрицу, и тем ярче будет снимок. Те участки пленки, на которую упало больше света, оказываются более яркими.
Однако есть некоторый предел – «самый белый» и «самый черный» свет, который может оказаться на снимке. Абсолютно черной будет точка, на которую упадет количество света, меньшее некоторого нижнего предела чувствительности камеры. Абсолютно белой окажется точка, если количество упавшего на нее света превысит верхний предел чувствительности камеры. Соотношение между верхним и нижним пределом называют динамическим диапазоном. Величина диапазона – относительно постоянная величина для современных камер.
Проблема с фотографированием звезд связана с тем, что от них исходит очень мало света, а ограничения динамического диапазона не позволяют фотографировать очень тусклые объекты (звезды) и очень яркие (Луну, Землю и т.д.) одновременно. При чем здесь диапазон? Объясняем. Предположим, вы решили сфотографировать Луну и звезды. Но от звезд идет так мало света, что они не видны на кадре – вместо них стоят абсолютно черные пиксели.
Поступим очень просто – увеличим выдержку и апертуру, чтобы от звезд пришло больше света. Но в этом случае и от Луны придет больше света! И его будет так много, что вместо обычной Луны мы увидим почти Солнце!
Это произошло из-за того, что участки пленки, на который падает лунный свет, получают столь много света, что становятся «абсолютно белыми».
Таким образом, чтобы сфотографировать звезды, нужно так сильно увеличить апертуру и выдержку, что другие тела станут ослепительно яркими белыми пятнами. Поэтому, если необходимо получить нормальное фото планеты или Луны, то камеру придется настроить так, чтобы звезды не были видны.
Приведем фотографию звезд из космоса, на которую случайно попала наша планета. Посмотрите, насколько яркой выглядит она:
Как же человеческий глаз видит и Луну, и звезды одновременно. Всё очень просто – у глаза значительно выше динамический диапазон, поэтому он может одновременно видеть яркие и тусклые объекты.
Список использованных источников
• https://habr.com/ru/post/371453/ • https://zen.yandex.ru/media/ilushkersky/pochemu-na-foto-missii-apollon-ne-vidno-zvezd-5c56a7fcd051b000affa36f6
