Луна своим видом завораживает многих впечатлительных людей. Не потому, что оказывает на них какое-то особое — магическое — воздействие, а тем, что показывает нам некоторый исключительный и уникальный пример. Люди большую часть времени проводят в пространстве с особыми условиями освещенности. Большинство людей бодрствуют днем. Само по себе ночное созерцание Луны уже выпадает из их привычного образа жизни. Кстати, на планете становится всё больше людей, которые только слышали о Луне, но никогда её не видели — не довелось.

Множится и другая социальная группа — эти люди видели Луну, но не смогли принять её, как природную часть мира — настолько она не вписывается в их бытовое мировоззрение. С их точки зрения, такой "Фонарь в небе" не может быть натуральным — это, как они считают, искусственное сооружение. И конечно, они думают, что от них что-то скрывают.

Аргументов множество, но все они основаны на отсутствии опыта ночной жизни в условиях естественной среды. Ведь даже ночью нас сопровождает городское освещение, фонарик смартфона, огни самолетов в небе, которые действительно рукотворные, но они превосходят по яркости настоящие звезды и планеты. Уличные фонари теперь тоже ярче даже чем самая полная Луна. И все это светится само, а тут тебе кто-то заявляет, что Луна — это просто камень, который отражает свет Солнца.

— Да разве может камень так ярко сиять?
— А как должен сиять камень в свете Солнца?
— Совсем тускло — это же камень! — Ты что, не видел камень?!

Как хорошо, что всё можно измерить. И этот измеритель сейчас есть в кармане каждого из нас.

Что же это?

Обычный смартфон.

Всё, что имеет камеру, может быть использовано для измерения или оценки светового потока, идущего от объекта, на который камера смотрит.

Астрономы утверждают, что "лунный камень" отражает от 7% до 12% падающего на него солнечного света. Темные лунные пространства, именуемые морями, отражают меньше, а материковые области (тоже - условное название) — больше. Играет роль и фазовый угол — под которым солнечные лучи падают на лунную поверхности, и косые, пологие лучи распределяются по большей площади, в результате чего освещают её менее интенсивно. Но не будем усложнять.

Лучшая аналогия лунной поверхности — с точки зрения способности отражать солнечный свет — асфальт.

Свежий, практически черный (как нам кажется) асфальт по отражательной способности близок к базальтовым равнинам лунных морей. Старый и запыленный — к испещренным кратерами материкам.

Но попробуйте в солнечный день просто сфотографировать асфальт. Ваш смартфон автоматически оценит интенсивность светового потока, идущего от асфальта, и выставит выдержку что-то около 1/1000 секунды. Он еще и диафрагму закроет до минимума, если в камере смартфона она физически реализована.

Попробуйте сфотографировать Луну в небе на тот же смартфон. И посмотрите потом, какую экспозицию использует для этого смартфон — довольно продолжительную — может быть даже 1 секунду, или какую-то заметную её долю.

Оказывается, темный камень может быть ярче Луны.

А почему нет. Ведь Луна поражает нас своим сиянием только во мраке ночи, когда наши глаза привыкли к темноте, зрачки расширились, а вокруг относительно небольшой Луны сформировался глубоко контрастирующий с ней темный фон.

Днем же зрачки наших глаз сужены до предела, чтобы минимизировать поток света и не ослеплять сетчатку. Но даже с учетом этой предосторожности смотреть я асфальт, освещенный Солнцем в летний день, бывает больно.

Конечно, пример с использованием смартфона для оценки яркости Луны, описан довольно грубо. Стоит учесть и тот факт, что Луна в кадре занимает довольно малую площадь, что могут быть разные (чаще всего тоже автоматически назначаемые) значения уровни чувствительности матрицы камеры — ISO. Если ваш смартфон имеет ручной режим (большинство имеют), вы можете сделать эксперимент более чистым. Но главное — вы можете проводить свои собственные эксперименты и лично участвовать в познании Мира, а не просто брать готовенькое со страниц книг или веб-сайтов.

Те люди, которые начали этот путь давно, бывают хорошо и ярко видны на фоне всеобщего незнания и хаоса предрассудков. Эти люди сами, словно Луна в ночи, озаряют вокруг себя пространство своей просвещенностью и смелостью творить красоту и нести знания.

В качестве примера хочу привести замечательный снимок вечерней Луны от фотографа Джордана Скэнлона (Jordan Scanlon). Автор говорит, что это его первый снимок нашего естественного спутника, сделанный с использованием технологии HDR (High Dynamic Range). Оказывается глубина перепада интенсивности освещенности на поверхности Луны очень велика, и даже профессиональными камерами за одну экспозицию его не охватить — всегда найдутся участки либо пересвеченные, либо недостаточно проработанные. Для того, чтобы на снимке красиво запечатлелась и освещенная Солнцем часть Луны, и её теневая сторона (освещенная светом Солнца, отраженным от Земли), и звезды вокруг (это вообще — самое сложное), астрофотографы делают серии кадров с различными экспозициями, а потом в специальных программах их особым образом совмещают, и программа оставляет от каждого кадра лишь ту его часть, которая получилась лучше всего. Такой способ кажется искусственным, но лишь до тех пор, пока не знаешь, что наш глаз делает примерно то же самое и только благодаря этой нашей природной способности, выработанной за долгое время эволюции, мы можем видеть одновременно и лунный серп и пепельный свет Луны.

В приведенном примере Джордан Скэнлон ограничился всего двумя кадрами, но результат при этом очень впечатляющий.

Посмотрите на этот "Небесный Камень", который в не стесняется своей природы, и просто светит нам в ночи, потому что не может иначе.

• https://www.youtube.com/watch?v=p4-hZS2Zz_U

Луна на фоне облаков. Снято по методике "HDR"

Съёмка велась 20 июля 2021 года на зеркальный фотоаппарат Nikon D5300, закреплённый на фотоштативе, с фотообъективом Tamron 70-300mm F/4-5.6 Di Macro. Для неба использовался отдельный кадр с выдержкой в несколько секунд, снятый на фокусном расстоянии 70мм, Луна же представляет собой результат сложения 61 Raw кадра, называемый стэком, снятый на фокусном расстоянии 300мм с короткой выдержкой. Благодаря сложению кадров и обработки стэка в специализированных программах удалось существенно увеличить детализацию и уменьшить количество шума (улучшить соотношение сигнал/шум) по сравнению с одиночным кадром. Подробную инструкция о том, как складывать кадры Луны и обрабатывать их в специализированных программах вы можете найти в этом профиле на Пикабу.

Результат сложения 61 кадра, обработанный при помощи специального софта

А теперь стоит разобраться, что же из себя представляет так называемая съёмка в HDR. Сама аббревиатура HDR расшифровывается как High Dynamic Range, что переводится как широкий динамический диапазон. Зачем же нужна съёмка в HDR? Для начала надо разобраться с понятием динамического диапазона. Динамический диапазон- это величина, которая характеризует сколько перепадов яркости на объекте съёмки сможет зафиксировать светочувствительный элемент за время одной экспозиции (матрица цифрового фотоаппарата или фотоплёнка), иными словами, она характеризует то, какой минимальной яркостью должен обладать объект, чтобы он не выглядел на фотографии абсолютно чёрным и какую максимальную яркость он должен иметь, чтобы он не выглядел пересвеченным. Измеряется динамический диапазон в ступенях экспозиции, называемых EV или экспопара. Чем больше ступеней экспозиции, тем шире динамический диапазон. Также динамический диапазон зависит ещё и от того, сколько бит имеет расширение файла с фотографией. Например, популярное расширение JPEG, в котором сохраняется большинство фотографий, имеет 8 бит или 256 значений яркости, а расширения, содержащие не подверженный сжатию сигнал с матрицы, например NEF, могут иметь 12, 14 и 16 бит, что составляет 65.536 значений яркости.

Но дело в том, что не всегда динамический диапазон фотоаппарата может содержать столько значений яркости, сколько нужно для того, чтобы запечатлеть объект именно таким, каким его задумал автор. В таком случае используется технология HDR. Суть этой технологии в том, что снимается несколько кадров с разными экспозициями для того, чтобы хорошо были видны как светлые, так и тёмные участки изображения, и потом эти кадры совмещаются в одну фотографию. Процесс объединения кадров может происходить как при помощи автоматических алгоритмов, так и вручную. Технология HDR применяется очень широко. Например, при помощи неё можно сделать красивую фотографию водоёма и текущей воды в нём, которая при очень длительных экспозициях может выглядеть как туман, пейзажей с большими перепадами яркости, движущихся облаков на фоне красивых наземных объектов. Алгоритмы автоматической HDR съёмки применяются также и в мобильной фотографии, яркий тому пример- известное приложение Google Camera. HDR используют даже любители астрономии, коим я и являюсь, при съёмке тусклых объектов глубокого космоса для того, чтобы яркие звёзды "не перегорели" на изображении, но при этом чтобы можно было проявить неяркие объекты. Надеюсь, вам понравился этот пост!
Мой инстаграм https://instagram.com/max__astro
Мой вк
https://vk.com/max__astro