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2009/02/05

A cosa servono le crocette nelle foto lunari?

di Paolo Attivissimo

Le crocette nere disposte ad intervalli regolari nelle fotografie scattate durante le missioni Apollo sono state rese celebri dalle immagini di queste imprese lunari, tanto da diventare quasi un'icona del linguaggio grafico. In realtà esistono da ben prima dello sbarco sulla Luna e hanno funzioni ben precise ma poco conosciute al grande pubblico.

Denominate fiducials o fiduciary marker o reseau marks, le "crocette" erano segni neri incisi su una lastra di vetro trasparente (reseau plate), collocata sul retro del corpo macchina di ciascuna delle fotocamere Hasselblad utilizzate dagli astronauti lunari, in modo che quando il caricatore di pellicola veniva montato sul corpo macchina questa lastra si collocasse fra la pellicola e l'obiettivo, a contatto diretto con la pellicola stessa.

In questo modo, al momento dello scatto fotografico la luce passava attraverso la lastra prima di raggiungere la pellicola, ottenendo direttamente nella fotocamera la sovrimpressione del reticolo di crocette presente sulla lastra.

L'Apollo Lunar Surface Journal spiega che la reseau plate delle fotocamere lunari Hasselblad (Lunar Surface Data Camera) era dotata di una griglia di 5 x 5 crocette. I centri delle crocette erano a 10 mm l'uno dall'altro, con una tolleranza di 0,002 mm. Ciascun braccio delle crocette (a parte quella centrale, più grande delle altre) era lungo 1 mm e largo 0,02 mm.

La funzione delle "crocette" è molteplice. Per esempio, la loro presenza permette di notare eventuali deformazioni della pellicola o distorsioni dovute a ristampe, duplicazioni, scansioni o elaborazioni digitali errate, come documentato anche nel caso di missioni di sonde automatiche come la Voyager (i dettagli delle "crocette" di questa sonda sono qui). Basta applicare un algoritmo di correzione e le immagini vengono ripristinate alle loro proporzioni giuste. Per questo motivo i reseau marks sono presenti in molte altre fotografie fatte nello spazio, sia da astronauti, sia da sonde automatiche, prima e dopo le missioni Apollo: l'enorme popolarità delle immagini delle missioni lunari umane le ha semplicemente fatte conoscere ai più.

Le crocette non possono essere usate per correggere distorsioni prodotte dall'obiettivo: per ragioni ottiche evidenti, possono rivelare solo quelle generate a valle, ossia prodotte dalla pellicola stessa o dai trattamenti che la pellicola subisce dopo l'esposizione. Invece Bill Kaysing, nel suo libro Non siamo mai andati sulla Luna, dimostra la propria pessima conoscenza dei princìpi ottici dei quali discute con apparente sicurezza: a pagina 50 del libro, infatti, sostiene che "Grazie a questo sistema infatti, le aberrazioni causate dall'obiettivo sulla pellicola si sarebbero potute misurare (rilevando l'eventuale deformazione e "fuori asse" delle crocette) e correggere facilmente in fase di riproduzione applicando una deformazione contraria".

I reseau marks consentono anche di verificare che una fotografia sia presentata integralmente, senza tagli o riquadrature.

Uno degli esempi più interessanti di questa verifica è la famosissima foto di Buzz Aldrin sulla Luna durante la missione Apollo 11, catalogata con il riferimento AS11-40-5903: le versioni pubblicate dai giornali, come quella qui accanto, hanno quasi sempre aggiunto del cielo, perché la foto originale era inquadrata male (storta e quasi a mozzare la testa di Aldrin), e hanno rimosso la zampa del LM.

Qui sotto è mostrata la foto originale, completa di reseau marks, visibili cliccando sulla foto per vederne una versione a media risoluzione. Una scansione moderna ad alta risoluzione è disponibile su Hq.nasa.gov.


Un'altra funzione delle "crocette" è la determinazione delle distanze angolari fra oggetti inquadrati. L'ALSJ spiega che quando la fotocamera Hasselblad era dotata di obiettivo da 60 mm, la separazione apparente delle crocette era pari a 10,3 gradi. Con l'obiettivo da 500 mm, la separazione era pari a 1,24 gradi.

Questo è un metodo usato in fotogrammetria (la tecnica di creare mappe partendo da fotografie aeree) per ricostruire la forma tridimensionale di un oggetto partendo da foto multiple di quell'oggetto. Tuttavia, nel caso delle missioni Apollo gli astronauti non scattarono sistematicamente foto multiple dei vari oggetti, per cui non è possibile effettuare un'analisi fotogrammetrica su ogni immagine.

Secondo Clavius.org, in tempi recenti gli analisti di fotografie alla NASA hanno preso a usare le crocette principalmente come griglia di riferimento per indicare in che zona di una foto si trova un oggetto che desiderano indicare.

Il sito ClubHasselblad.com offre immagini della reseau plate offerta commercialmente dalla Hasselblad per il proprio modello cartografico MK70, per uso terrestre, visibile qui sotto.