37. Как получили невероятные ракурсы в открытом космосе, если астронавт висел неподвижно в павильоне? Разгадка Джемини. Часть 7.

27 December 2020
5,5k full reads
7 min.
12k story viewsUnique page visitors
5,5k read the story to the endThat's 45% of the total page views
7 minutes — average reading time

Мы продолжаем обсуждать первый выход в открытый космос американского астронавта Эдварда Уайта. Якобы это событие произошло в июне 1965 года, через 2,5 месяца после Алексея Леонова (СССР). Для нас совершенно очевидно, что это видео "космической прогулки", Ed White's Spacewalk on Gemini 4 Enhanced, длительностью 8 мин 55 сек, полностью снято в павильоне. И вместо астронавта на тросе неподвижно висел актёр, лишь иногда двигая руками. Для многих зрителей при первом просмотре кажется необъяснимым, как можно висеть на тросе и в то же время поворачиваться в разных направлениях - ведь человека, одетого в костюм астронавта, мы видим то сбоку, то снизу, то сверху.

Некоторые фрагменты "полёта" астронавта.
Некоторые фрагменты "полёта" астронавта.
Некоторые фрагменты "полёта" астронавта.

Несколько лет назад мне бы пришлось потратить много усилий, чтобы убедительно объяснить, как можно получить такие необычные ракурсы при совершенно неподвижном актёре. Но не так давно появился недорогой предмет, с помощью которого это всё можно показать элементарно просто. Это - селфи-палка!

Вот девушка решила полетать с инструктором на параплане и взяла с собой для съёмок селфи-палку к сотовому телефону. Параплан - это такой летательный аппарат на основе парашюта в виде крыла. Во время полёта девушка снимала видео, то поднимая, то опуская эту селфи-палку. И вот какие ракурсы у неё получились: есть кадры, когда девушка видна спереди, сбоку, сверху и даже снизу. Кадры взяты с канала "Параглайдинг вокруг света".

Вот кадр спереди и кадр сбоку.
Вот кадр спереди и кадр сбоку.
Вот кадр спереди и кадр сбоку.

А вот ракурс сверху и ракурс снизу.
А вот ракурс сверху и ракурс снизу.
А вот ракурс сверху и ракурс снизу.

И это при том, что девушка с инструктором висели неподвижно на стропах парашюта. Я "прикинул" расстояние от лица девушки до кулака, которым она сжимала конец селфи-палки на вытянутой руке. Получилось около 60 см. И селфи-палка - ещё 50-60 см. Таким образом, чтобы получить нижний ракурс с ногами или целиком две фигуры сверху, достаточно было опустить сотовый телефон (или видеокамеру типа гоу-про) на 1,2 м вниз или поднять на 1,2 м вверх. Благодаря широкоугольному объективу при небольшом изменении расстояния удалось получить сильно отличающиеся ракурсы.

Точно также получались разные ракурсы и в случае с "Джемини-4". Актёр, изображающий астронавта, висел неподвижно, а камера, которая его снимала, то поднималась вверх, показывая спину и шлем (кадр слева), то опускалась вниз, снимая снизу его ноги (кадр справа).

Первое появление астронавта в кадре.
Первое появление астронавта в кадре.
Первое появление астронавта в кадре.

В случае с девушкой мы понимаем, что она всё время висела ногами вниз, и что перед нами просто разные ракурсы. О ракурсах говорит меняющийся фон – то это белые облака на небе, то зелёное поле внизу, то красное крыло парашюта. Но сама девушка не переворачивалась относительно строп парашюта.

Так и в "Джемини-4" - астронавт относительно тросов крепления не менял своего положения, он всё время висел ногами вниз. Поскольку мы знаем, что съёмка производилась кинокамерой, повёрнутой набок примерно на 90 градусов, то в реальности эти два кадра первого появления астронавта (на 8:11 и 7:49) выглядели так, как на рисунке ниже.

Ракурс сверху (слева) и ракурс снизу (справа). Астронавт всё время висит ногами вниз.
Ракурс сверху (слева) и ракурс снизу (справа). Астронавт всё время висит ногами вниз.
Ракурс сверху (слева) и ракурс снизу (справа). Астронавт всё время висит ногами вниз.

А хитрость съёмок заключалась в том, что вместе с движением камеры вверх-вниз в павильоне синхронно перемещали фон-киноэкран, куда проецировался облачный покров Земли. Он относительно съёмочной камеры всё время оставался на одном и том же месте. Двигалась камера, синхронно перемещался фон, а актёр оставался на месте.

Для создания иллюзии удаления на большое расстояние, применялся сверхширокоугольный объектив. Не будь этого объектива, мы бы с удивлением обнаружили, что максимальное удаление - всего 1 метр от носа корабля. Мы нашли кадр, где фигурка астронавта выглядит в наименьшем масштабе. Это произошло в тот момент, когда астронавт частично скрылся за носом капсулы. Поскольку есть видео, снятое с другой точки (как бы из другого люка), то видно, что в этот момент астронавт аккуратно касается аппарата носком ботинка.

Вот это видео, залитое на Ю-Туб.

А вот кадр, где астронавт касается ногой (это хорошо видно на видео) поверхности капсулы. Это - максимальное удаление. Я "поэкспериментировал" с рулеткой - расстояние от носа капсулы до края спины - не более 1 метра. Отсюда легко определить максимальное удаление астронавта от съёмочной камеры.

Отталкивается ногой от носа капсулы.
Отталкивается ногой от носа капсулы.
Отталкивается ногой от носа капсулы.

Длина "Джемини" составляет 19 футов, или 19 х 0,3048 = 5,79 м. По другим данным (из Википедии) - 5,67 м. Разница небольшая, поэтому возьмём среднее значение 5,7 м.

Размеры "Джемини".
Размеры "Джемини".
Размеры "Джемини".

На дверце люка появляется тень от кинокамеры. Согласно официальным данным - это 16-мм "камера сбора данных" фирмы Маурер (Maurer), на которой установлен широкоугольный объектив. В миссиях "Аполлон" применялась такая же 16-мм кинокамера с фокусным расстоянием объектива 10 мм.

Кинокамера "Маурер", которая использовалась в миссии "Джемини-4".
Кинокамера "Маурер", которая использовалась в миссии "Джемини-4".
Кинокамера "Маурер", которая использовалась в миссии "Джемини-4".

По тени кинокамеры можно определить её местоположение на поверхности капсулы и рассчитать максимальное расстояние, на которое удалился астронавт от этой кинокамеры. От места крепления камеры до конца носа капсулы - 3,5 метра, значит, максимальное удаление составит 4,5 метра.

Но с такого расстояния фигура астронавта на объективе "10 мм" должна занимать половину кадра по высоте, если астронавт обращён к камере без наклона в глубину. А в кадре мы видим, что фигурка по высоте меньше 1/3 кадра.

Взял "Справочник кинооператора" и посмотрел, каким должен быть размер картинной плоскости для объектива с фокусным расстоянием 10 мм.

Размеры картинной плоскости (подчёркнуты красной линией) для объектива 10 мм.
Размеры картинной плоскости (подчёркнуты красной линией) для объектива 10 мм.
Размеры картинной плоскости (подчёркнуты красной линией) для объектива 10 мм.

В справочнике есть данные для дистанции наводки 4,0 и 5,0 метров. Соответственно при удалении на 4,5 метра объектив будет охватывать прямоугольник размером 4,5 х 3,35 метра. Если астронавт удалился на 4,5 метра, то на этом расстоянии высота кадра будет составлять 3,35 м. Половина кадра по высоте - это 1,68 м. Но ведь не может же рост астронавта в скафандре быть меньше 1,68 м?

Объектив "10 мм" должен охватывать пространство, отмеченное зелёным прямоугольником.
Объектив "10 мм" должен охватывать пространство, отмеченное зелёным прямоугольником.
Объектив "10 мм" должен охватывать пространство, отмеченное зелёным прямоугольником.

Получается, что кадры с астронавтом снимались объективом с меньшим фокусным расстоянием. Из реально существующих объективов для 16-мм кинокамер под такой угол охвата подходит объектив с фокусным расстоянием 5,7 мм. Такой сверхширокоугольный объектив использовался для создания иллюзии сильного удаления астронавта от капсулы.

В процессе обсуждения статьи Sergey Shingarev отыскал информацию, что при съёмке данной сцены использовался объектив с фокусным расстоянием 5 мм. И пообещал найти фотографию этого объектива. Поскольку это сверхширокоугольный объектив, поэтому спереди у него должна быть сильно выпуклая для большого угла охвата отрицательная линза.

На наш взгляд, положение камеры указано неверно. Тень от кинокамеры на дверце капсулы - это тень от бутафорской кинокамеры. А реальная кинокамера находилась в другом месте.

Чтобы включить кинокамеру, астронавт как бы встал на сиденье кресла или даже скорее, на спинку кресла. Его колени находятся на срезе люка. При этом астронавт дотягивается рукой до кинокамеры. Но рука расположена параллельно корпусу космического корабля. Расстояние от плеча до колена никак не может быть меньше 50 см. Значит, объектив кинокамера находится примерно на высоте 0,5 м над корпусом капсулы.

Тень руки астронавта приближается к объективу кинокамеры.
Тень руки астронавта приближается к объективу кинокамеры.
Тень руки астронавта приближается к объективу кинокамеры.

Но в этом месте на корпусе нет никаких больших выступов. И камера не может быть по высоте 0,5 метра. Маурер - маленькая портативная кинокамера, её высота всего 10 см (точнее 10,16 см).

Вот рука коснулась объектива, но она слишком высоко поднята.

Рука коснулась объектива.
Рука коснулась объектива.
Рука коснулась объектива.

Такое ощущение, что реальный съёмочный объектив находится ниже. А то, что выше на тени - это просто бутафория. Поэтому тень от камеры демонстративно долго мозолит глаза, чтобы убедить вас в том, что съёмка производится на 16 мм.

Но для чего потребовалось скрывать реальную кинокамеру?

Вполне возможно, что реальная съёмочная кинокамера была не на 16-мм, а использовала киноплёнку шириной 35-мм. Дело в том, что работники Голливуда понимали, что ОРИГИНАЛ они не имеют права показать. После проявки там видны тросы. Поэтому оригинал будет ПОКАДРОВО пересниматься на мультстанке, и в каждом кадрике, где это видно, трос будет закрашиваться. (Впоследствии я обязательно опишу технологию покадровой пересъёмки.) Новое, исправленное изображение будет уже на другой плёнке. Это будет контратип. А при контратипировании качество всегда ухудшается, особенно на цветных материалах. Размер кадра на 16-мм киноплёнке довольно мал, 10 х 7,45 мм, и работать с ним трудно. (Фильм "2001. Космическая одиссея" для получения высоко качества снимался вообще на 70-мм киноплёнку.)

Мы уже приближаемся к тому, чтобы нарисовать схему, по которой производилась съёмка в павильоне. Нам известен размер капсулы, известно место крепления камеры и понятно максимальное расстояние, на которое удалялся астронавт. Правда, это расстояние вы наблюдали "глазами" сверхширокоугольного объектива, и поэтому у вас сложилось неправильное впечатление о степени отдаления.

Вот как это могло бы выглядеть со стороны, если бы снимали обычным объективом. В музее, рядом с капсулой "Джемини" стоит девушка, она находится справа, у середины открытого люка. Именно с положения, когда астронавт находился в середине люка, и начинался ролик НАСА.

Капсула "Джемини" в музее.
Капсула "Джемини" в музее.
Капсула "Джемини" в музее.

А максимальное удаление астронавта находится влево на 1 метр от носа капсулы. Поэтому, чтобы представить крайнее левое положение астронавта, прибавьте на фотографии влево 1 метр. Прибавили? Поместите туда мысленно астронавта. А теперь ещё добавьте примерно столько же, 0,9-1 м на парашютный отсек, который отделился.

Парашютный отсек обведён красной окружностью.
Парашютный отсек обведён красной окружностью.
Парашютный отсек обведён красной окружностью.

Вот это и будут пределы, за которые астронавт не выходил.

Максимальное удаление. Макет.
Максимальное удаление. Макет.
Максимальное удаление. Макет.

Когда астронавт в кадре максимально удалён (7:24), капсула со съёмочной камерой в этот момент находится прямо под ним. Актёр при этом продолжает висеть на тросе без активных движений.

Реальное расположение актёра и капсулы (схема слева) на момент времени 7:24 (справа).
Реальное расположение актёра и капсулы (схема слева) на момент времени 7:24 (справа).
Реальное расположение актёра и капсулы (схема слева) на момент времени 7:24 (справа).

И вот теперь мы можем прочертить движение селфи-палки капсулы в пространстве, когда астронавт начинает впервые появляться в кадре. Ролик НАСА, длительностью 8 мин 55 сек, как вы знаете из предыдущих частей, был запущен обратной перемоткой, и поэтому начинается в реальности в 8:55, и время на кадрах идёт в меньшую сторону. Примерно через 30 секунд "пустого" кадра, в 8:25 в кадр входит рука и нога астронавта. В 8:11 он появляется целиком (кадр слева). Мы видим его спину, т.е. сверху. Через 22 секунды мы наблюдаем его уже с нижнего ракурса (кадр справа).

Астронавта снимают сначала сверху (8:11), а затем снизу (7:49).
Астронавта снимают сначала сверху (8:11), а затем снизу (7:49).
Астронавта снимают сначала сверху (8:11), а затем снизу (7:49).

Поскольку мы знаем, что актёр, изображающий астронавта, висел в павильоне ногами вниз и практически неподвижно, то вид сверху (на 8:11) и через 22 секунды вид снизу (7:49) снимались следующим образом. Легкая капсула (только внешний корпус) была прикреплена к большому барабану и вращалась по окружности. О таких вращающихся по окружности барабанах-декорациях мы подробно писали в 4 части нашего исследования "Поворотная декорация для невесомости, или разгадка "Джемини-4"". Вначале капсула нависала над астронавтом (рисунок слева), а через 22 секунды, повернувшись на пол-окружности, оказалась внизу.

Положение капсулы в начале (слева) и в конце (справа).
Положение капсулы в начале (слева) и в конце (справа).
Положение капсулы в начале (слева) и в конце (справа).

Уменьшение видимого размера астронавта произошло не из-за того, что он удалялся от съёмочной камеры,

Уменьшение видимого размера астронавта.
Уменьшение видимого размера астронавта.
Уменьшение видимого размера астронавта.

а из-за того висел не в центре оси вращения барабана. Поэтому вначале капсула со съёмочной камерой была расположена близко к нему, а в нижней точке съёмки это расстояние, от камеры до астронавта, увеличилось.

Файл gif. Схема движения капсулы со съёмочной камерой в интервале времени  с 8:11 до 7:49.
Файл gif. Схема движения капсулы со съёмочной камерой в интервале времени с 8:11 до 7:49.
Файл gif. Схема движения капсулы со съёмочной камерой в интервале времени с 8:11 до 7:49.

Итак, взяв первые полторы минуты ролика НАСА о выходе в открытый космос астронавта Э.Уайта (с 8:55 до 7:24) мы пришли к однозначному выводу, что весь ролик снят в павильоне с использованием кинематографических приёмов имитации невесомости. Эти кинотрюки мы последовательно разбирали: съёмка реверсом (обратной перемоткой) - часть 2, съёмка при необычном положении кинокамеры - часть 3, использование поворотных декораций в огромном барабане - часть 4, причина странного движения ленточек - часть 5 и умышленная тряска фала - часть 6. В этой, 7 части, мы показали траекторию движения кинокамеры по кругу вокруг неподвижного астронавта для создания иллюзии кульбита в невесомости.

В следующих частях мы расскажем о том, что делал астронавт около носа капсулы и о странной склейке в середине плана. Кроме того, расскажем, где находился киноэкран с облачным покровом Земли, воссоздадим на модели повороты огромного барабана вместе с капсулой и вращения кинокамеры вокруг собственной оси.

Следующая, часть 8. Разгадка "Джемини" уже совсем близка!

*

С вами был кинооператор Л.Коновалов. До новых встреч!

*

Предыдущие части:

Часть 1. Как в павильоне был снят выход в открытый космос, или разгадка "Джемини-4".

Часть 2. Куда летит перчатка, или разгадка "Джемини-4".

Часть 3. Кульбиты в невесомости, или разгадка "Джемини-4".

Часть 4. Поворотная декорация для невесомости, или разгадка "Джемини-4".

Часть 5. Перевернул астронавта ногами вниз и обомлел. Разгадка "Джемини".

Часть 6. Для чего астронавт так истерично дёргал фал. Разгадка "Джемини".