Как правильно фотографировать пули в полете. Репортаж с мастер-классов Рочестерского технологического института

Классические снимки, на которых летящие пули замирают во время прохождения через яблоки или игральные карты, впечатляют и поражают. Студенты, собравшиеся в классе Рочестерского технологического института, обучались искусству высокоскоростной фотографии под руководством Теда Кинсмена (©Ted Kinsman), доцента фототехнологий с местной кафедры. Он занимается вопросами световой микроскопии, возможностями макроснимков и специализируется на использовании физических приемов в фотографии.

Во время съемок пуля вылетает из 5,6-миллиметрового ружья (22 калибр по западной системе "координат") и движется со скоростью 3,6 м/сек, рассекая яблоко. Студенты в лаборатории учились делать фотографии, фиксирующие подобные красочные моменты. Работали они при участии специалиста по безопасности из кампуса Энтони Язбэка (Anthony Yazback), сотрудника института Майкла Переса и доктора Мери Маллиган (Michael Peres, Dr. Mary Mulligan).

Как организовать процесс съемки

В классе высокоскоростной визуализации в секции фотографических наук Института уже давно фотографируют пули в полете. Это одна из немногих школ, где обучают студентов подобным "специализированным" навыкам, а также делятся наработками со всеми желающими. Чтобы все процедуры и используемое оборудование стали понятнее, имеет смысл сделать небольшое вступление.

В лаборатории используются малокалиберные ружья менее 6,5 мм (5,6 мм, если быть точными) и, хоть за годы изучения фотобаллистики наработаны навыки обращения с оружием, для студентов уровень безопасности был повышен. В классе присутствовал сотрудник отдела безопасности - именно он, и только он, занимался непосредственно стрельбой.

В лабораторию винтовку приносят для работы под наблюдением квалифицированного специалиста - в остальное время она хранится в запертом сейфе в кампусе. Во время мастер-класса использовалось оружие, в котором, при желании, можно установить лазер для выравнивания траектории пули относительно мишеней. На ней закреплены баллистические датчики от Mumford Micro Systems. Они нужны для запуска счетчика-контроллера времени, установленного на камерах.

Баллистический датчик состоит из пары инфракрасных детекторов, установленных на расстоянии 10,16 см (4 дюйма) друг от друга. Когда пуля проходит через них, микроконтроллер "подает команду" на вспышку, которая срабатывает в нужный момент - при вылете пули из дула винтовки. Точность системы настолько высока, что местоположение пули изменяется на разных снимках всего на несколько миллиметров.

Подготовка места и оружия

Тони Язбэк, специалист по безопасности из университетского кампуса, отвечает за подготовку оружия. Винтовка стреляет так, что пуля перемещается справа налево и проходит через белую трубку - баллистический датчик. Кусок пенопласта - своеобразный защитный экран, который предохраняет оборудование и участников от кусков разнесенной пулей "мишени" в воздухе. Ловушка для боеприпасов закреплена на столе красным ремнем, а внешняя вспышка, камера и штатив завернуты в специальную пленку. Она предохраняет линзы и механизмы от повреждений. Позади цели, которая стоит на подставке, закреплен большой щит из плексигласа.

Чтобы достичь нужного уровня безопасности, приемник для пули установили на расстоянии около десяти сантиметров от объекта. Чем ближе ловушка, тем меньше брызг и мусора будет от поврежденной цели, и тем проще будет все потом отчистить. 

Высокоскоростная вспышка Prism Science Works - модель нового типа, с газоразрядной трубкой, наполненной воздухом (air gun gap), которая генерирует очень короткий световой импульс - длительностью 500 нс. Подобные образцы используют, в основном, для высокоскоростной съемки, например, при попытках "поймать" пулю 22 калибра.

Этапы работы

После того, как винтовку точно установили относительно датчика, студенты могут приступать к съемке предметов, которые они принесли в лабораторию. В качестве поражаемых целей используют фрукты и овощи, достаточно мягкие, чтобы минимизировать риск рикошета. Офицер безопасности дает отмашку, студенты становятся за двумя большими экранами из прочного плексигласа и надевают защитные очки.

Участники выравнивают положение камеры, проверяют их, открывают затвор, чтобы оптимизировать срабатывание вспышки.

"Открытая" техника съемки дает возможность точнее выставить экспозицию и фокус. Камеру помещают так, чтобы уловить момент выхода пули из объекта. После того, как все студенты настроили фототехнику, проверили защитные приспособления, винтовку заряжают, свет гасят, затвор камеры открывают, и офицер безопасности производит выстрел. После того, как затвор закроется, освещение в комнате включают опять, чтобы следующий студент мог начать выставлять настройки своей техники.

На видео, снятом Амандой Керни (Amanda Kearney) видны все подробности техники съемки быстрых процессов. Используя подобную процедуру можно снизить риски и добиться впечатляющих результатов. Студенты, которые принимают участие в программе, работают в отраслях промышленности, где высокоскоростные снимки находят широкое применение: это НАСА, институты безопасности дорожного движения, научные лаборатории (например, Sandia Laboratories) и так далее. Подобный опыт крайне полезен, а его результаты можно использовать для дальнейшего совершенствования исследовательских технологий.