На Луне один источник света — Солнце. Из этого следует, что тени на всех без исключения фотографиях должны падать в одну сторону. При той насыщенности солнечного освещения, что присутствует на поверхности земного спутника, никакие дополнительные источники света (вроде фонаря кинокамеры или отраженного блика) не могут повлиять на тени ни на йоту.
Эта телевизионная картинка является
еще одним примером дифференциальных теневых длин. Кроме того,
имеется визуальное доказательство использования большого, очень
близкого, ИСКУССТВЕННОГО источника света.
Довольно распространённое и довольно наивное заблуждение.
В действительности, даже при наличии одного-единственного бесконечно далёкого
источника света, направление и длина теней зависит от угла между отбрасывающим тень
объектом и поверхностью. Лучше всего этот факт иллюстрируется рисунком, заимстованным
с сайта
как видно, объекты одинаковой высоты могут отбрасывать
разные по длине тени, если поверхность под ними неровная (имеет уклоны).
Видимое направление тени тоже меняется в проекции на фотографическую плоскость
(истинное направление остаётся неизменным).
В случае, когда солнце невысоко над горизонтом (а именно это имело место в большинстве лунных экспедиций), достаточно даже малых уклонов, чтобы изменение длины и направления тени было существенным. Скажем, если солнце расположено в 20o над горизонтом, 20-градусный уклон достаточной длины в направлении падения лучей (лучи солнца параллельны склону) приведёт к тому, что тень станет практически бесконечно длинной.
<...> во время прилунения "Аполло-11" солнце было в 10 градусах над горизонтом, но изображения показывают 30 градусов и выше! Является ли это проколом НАСА, или низкий солнечный свет просто технически невозможно воссоздать в условиях съемочного павильона?
Попробуем оценить угол такого склона. Допустим, на склоне вертикально стоит объект a высотой 1 м. Угол падения солнечных лучей 10o, откуда B=90o-10o= 80o. Если бы объект стоял на ровной поверхности, длина его тени составила бы 1*tg(80)=5,67 м. Однако критик увидел тень длиной 1,73 м, что дало ему основание по той же формуле оценить угол в arctg(1/1,73)=30o. Мы же, зная, что объект находится на склоне, хотим найти угол C.
Угол B нам известен, стороны a=1 м и b=1,73 м — тоже. Угол A найдём по теореме синусов: sin(A)/a=sin(B)/b, откуда sin(A)=sin(B)*a/b=sin(80)*1/1,72=0,57, откуда A=arcsin(0,57)=35o. Теперь уже не представляет никакого труда найти угол C: C=180o-A-B=180o-35o-80o=65o. Угол склона же будет 90o-C, или 25o.
Теперь мы видим, к какому укорочению тени может привести 25-градусный склон! Более, чем в три раза (с 5,67 м до 1,72 м). На фотографиях, тем более снятых издали, такие склоны могут быть сами по себе незаметными: поверхность излучает отражённым светом одинаково во всех направлениях, и отсутствует перепад контраста. Собственно, при если склон не выделяется на фоне горизонта, о его наличии можно судить только по положению теней (иногда, хотя далеко не всегда, склон заметен по изменению яркостного контраста).
Важно! Лунная поверхность в местах высадки изобиловала большими и малыми уклонами, так что разные длины теней не должны удивлять. Вот что писал сам Армстронг, первый человек, ступивший на Луну: «На фотографиях посадочные площадки Аполлона-11 и 12 выглядели ровными. Однако фотографическая камера сглаживает мелкие неровности рельефа. <...> Отчётливо выраженная неровность лунной поверхности усугублялась тем, что скрадывалось расстояние до удалённых форм рельефа». [4]
Расчёт или комментарий