Прежде всего: что такое Reseau Plate. Это стеклянная фотограмметрическая пластинка с нанесёнными на ней метками (крестами). Пластинка располагается вплотную к плёнке (зазор порядка 0.1 мм) и имеет толщину 4 мм. Кресты нанесены на "внутреннюю" (обращённую к плёнке) сторону пластинки с шагом 10 мм. При использовании объектива с фокусным расстоянием 60 мм, угловое расстояние между крестами соответствует ~10,3°.
Чтобы легче было представить — это довольно толстая пластинка, размером 5х5 см и толщиной чуть менее, чем половина расстояния между соседними крестами.
Что происходит при съёмке Солнца? Солнечный диск при взгляде с Луны/Земли имеет угловой размер порядка 0,5°. Это означает, что, при использовании 60 мм объектива, он будет проецироваться на плёнку в виде круга диаметром около 0,5 мм. В силу того, что Солнце — очень яркий источник света, это полумиллиметровое пятно само становится довольно ярким вторичным источником рассеянного света, излучающим во все стороны. Часть этого вторичного света распространяется в светочувствительном слое плёнки, образуя классический ореол — засветку участков плёнки, прилегающих к освещённым. А часть света, рассеянная в "верхнюю" полусферу, под самыми разными углами попадает в прилегающую к поверхности плёнки плоскопараллельную стеклянную пластину (Reseau plate), испытывает в ней серию переотражений и, частично, возвращается на плёнку — также вызывая засветку участков, не освещённых Солнцем напрямую, а окружающих прямую проекцию солнечного диска. Таким образом, имеем сумму засветок от двух эффектов.
В чём отличие классического ореола от той засветки, которая вызвана наличием прилегающей к плёнке стеклянной пластины?
Из вики: "
Ореол — фотографический дефект, вызванный распространением света в эмульсии и подложке фотоплёнки как в световоде, то есть путём многократного внутреннего отражения.
Проявляется засветкой изображения расположенного рядом с яркими областями снимка"
За счёт неоднородностей в составе светочувствительного слоя, ореол имеет "рваную", "лучеобразную" границу, которая характерна для большинства снимков Солнца, в которых никакой прилегающей к поверхности плёнки плоскопараллельной стеклянной пластинки нет. Что же происходит в пластинке? Дальше местами упрощая/огрубляя некоторые моменты, и в предположении, что законы геометрической оптики читателю известны в объёме школьной программы. Свет, рассеянный пятном-проекцией солнечного диска на плёнке, падает на её "верхнюю" (обращённую от плёнки) грань под разными углами и частично отражается обратно в сторону плёнки (и засвечивает её). При этом, "верхняя" грань является переходом от среды с большим показателем преломления n к среде с меньшим показателем n', поэтому, начиная с некоторого угла падения (т.е. с некоторого расстояния от пятна-проекции солнечного диска на плёнке) имеет место явление полного внутреннего отражения,
когда весь свет будет отражён "вниз". Аналогичный переход от среды с большим показателем преломления к среде с меньшим показателем преломления имеется на "нижней" (обращённой к плёнке) грани мерной пластинки (из стекла в зазор между пластинкой и плёнкой). Поэтому, начиная с некоторого расстояния от кружка-проекции Солнца на плёнке, свет как бы "застревает" в пластинке и распространяется в ней, как в световоде, к её краю, переставая засвечивать плёнку. Получается довольно ровный кружок, не "омрачённый" неоднородностями эмульсии, хотя и плавно спадающий по яркости к краю. Его радиус вполне однозначно связан с величиной показателя преломления материала мерной пластинки и её толщиной, и почти никак не зависит, например, от фокусного расстояния объектива.
Теперь подробнее по характеру распределения яркости засветки внутри этого кружка: почему наблюдается нечто вроде кольца и почему границы кружка такие "чодкие"? Сначала возвращаемся к отражению света верхней гранью пластинки — света, рассеянного пятном-проекцией Солнца на плёнке. Этот свет падает на верхнюю грань под разными углами, и, в зависимости от угла падения α, отражается к коэффициентом отражения R, по закону:
где
угол преломления светового пучка в материале с показателем преломления Nrp. График зависимости (для Nrp=1,5) будет иметь вид:
Теперь к нижней грани. Пришедшие от верхней грани лучи будут: а) по точно такому же закону вновь отражаться "вверх", б) пропускаться "вниз", засвечивая плёнку, по обратному закону T(α) = 1 - R(α). Очевидно, что плёнка будет засвечиваться лучами, отражёнными от верхней грани и прошедшими через нижнюю. Интенсивность засветки плёнки будет при этом определяться произведением R*T
Вот поэтому "в виде кольца" и поэтому внешние границы такие относительно чёткие.
Насчёт второго/третьего колец. Думаю, почти все уже догадались, что часть лучей испытывают и второе и третье и т.д. (насколько хватает размеров кадра) отражения внутри пластинки, поэтому описанное выше явление повторяется на некоторых фото в виде второго-третьего колец, как отражений первого — всё на том же расстоянии, определяемом толщиной пластинки и её показателем преломления, больше ничем практически. Неточечность источника эффекта (пятна-проекции Солнца) оказывает малое влияние на эффект.
Тут я в своё время делал некоторую упрощённую модель явления, некоторыми параметрами можно поиграться. Модель целиком видна в исходниках страницы.
Чётко видно образование нескольких колец "псевдо-гало", обусловленное наличием прилегающей к плёнке стеклянной пластинки.
Таким образом, изображения Солнца на аполлоновских фото, сделанных с Reseau Plate, подвержены наложению двух эффектов, вызывающих засветку плёнки за пределами прямой проекции объекта — Солнца. Это классический ореол + "псевдо-гало", образованное в мерной пластинке Reseau Plate. На различных фото хорошо виден результат различного соотношения этих эффектов. При сильной засветке видно превалирование ореола — в виде "кривостей" и "лучёвости". При умеренных выдержках ореол "теряется" внутри эффекта "псевдо-гало", становятся видны очень чёткие кольца с шагом 6-8 мм от центра Солнца.
О другом оптическом эффекте Reseau Plate — двойных крестах
Можем поговорить в другой раз (если интересно). Этот эффект прямо связан с описанным выше "псевдо-гало", так же прост и банален на уровне школьного понимания оптики, но, увы, абсолютно также незаапупеен и не содержит вау-словечек типа "скотч-лайт" и т.п. лохононимов.