嘿嘿,考虑了一下月表的已知特点,以及观察点的位置、视向和光照方向的关系,和光源特点,认为我怀疑的反转片虽然有可能发生,但是本例应该不会。
改用相当复杂高深的立体几何逻辑,对其成像画面的亮度分布作个分析
1、月球几何形状整体上近似球形,而拍摄点与月球的距离造成视场呈现目标表面较为明显的球形特征,这不是要讨论的关键,而要注意到目标与观察点的空间关系对视场景象特征的影响;
2、基于以上考虑光源对球形目标表面的照明效果——先假设目标表面为理想球面、各部位对入射光具有漫反射作用,而光源为较为接近无限远点光源的太阳(由视张角不明显大可证明),而且相对于拍摄仪器选定感光灵敏度而言近似唯一(即其余相对非常暗的天体照明作用近似没有),则入射光线近似平行;
这种平行光线在入射平面漫反射目标时,会在观察视场产生目标各部位亮度相同的景象,对于入射不很平坦但表面各处也全散射的目标时,只要入射角度较接近垂直方向、能够避免各部位相互遮挡,那么各部位向观察点反射的光强也较接近相同,即反差不明显大,导致视场中景象仍然近似各处同亮度,不利于凭借亮度差异识别目标表面实际存在的非平面的几何特征(这个现象多利用于防止轻易发现目标表面精细构造的不平滑,例如墙面通刷石灰造成强烈漫反射,伪装成“简洁利落的标准平面”、美女往脸蛋上拍粉末增强漫反射,防止别人一眼看出皮肤有不美观的小小凹凸特点)。
但是,当平行光入射于球体时,又当球体表面并非理论上的绝对漫反射时,更当观察方向与光线显著不平行时,被照明部位各微分区域的反射光在空间分布上存在各向异性特点,即各处近似同向的入射光强经反射而对不同反射方向呈此强彼弱的不均匀分配,那么对于观察点而言,接受到的来自不同微分部位的反射光强度将存在明显程度的差异,于是对应的视场中的景象必然各处明暗可区分,这就是人目视识别目标表面形状几何特征的基于亮度差异判据的逻辑思维形成原因(另一个判据是比对不同观察点同时观测的景象几何形状差异,俗称双眼视差)。
而当目标表面明显非标准球形时,尤其当观察点的选择导致各部位相互遮挡入射光时,就与各部位的不完全漫反射特点综合影响,增大了各部位向观察点反射的光强的差异,视场中景象明暗分布更不均匀,更利于识别目标表面几何特征(例见寻找掉在平坦地面的细小物件——在黑暗条件下以手电作接近平行地面的超小入射角准平行光照射,目标遮挡形成相邻区域的明显偏暗投影景象,利于发现明显非平坦的表面精细构造)。
3、转而考虑月表的一个重要几何特征是存在大量陨石撞击的凹坑和凸缘,这对于明显不平行于入射光(经常在追求参考景象各处明暗差异识别目标表面的不平坦几何特征时选择如此)的观察点而言,视场中景象的特点就是在不完全漫反射的准球体表面上,添加导致各处明暗差异更大的对应于凸起构造的亮斑及对应于凹陷构造的暗斑之微分图形。于是,景象中偏亮的部位就对应于正被照明并相对强烈反射光线的较高处或者未被遮挡又刚好能耐向观测点反射较多光线的低洼处的一部分;偏暗部位则对应于相对更平行于入射光不能向观测点反射较多光线的平坦处(指当不明显接近正逆光观测的条件下),或者正被邻近偏高构造遮挡而不能反射明显多(连反射邻近构造的反射光的影响也计算在内)光线到观测点的低洼处和突出构造的背光面。
这是假设真实客观拍摄的景象的微分区域明暗分布特点的一部分而已,还有个涉及目标表面整体几何形状对入射光反射效果(指表面所有微分区域向观测点反射的情况)产生影响的因素,即所有理论上可以同时观测到的表面部位微分的反射点,当它们不同时处于一个准平面时,视场中的景象明暗分布特点并不能以平面几何方式直观地、不歪曲误导对它们相互距离和位置的理解地描述相关的目标整体几何特征,而是失真程度(在平面几何理解角度说)取决于各反射点与观测点之间精细空间关系(显然分布在立体目标表面的这些反射点不能都取相同关系)地在视场景象中表现出来,理论的大话可能难懂,就举例说明——如本例之景象,最接近拟合的观测点在目标表面垂直投影点的微分部位的对应图案的视张角,以及表征它们之间距离的视张角最大,然后越远离投影点越趋小,达到观测点与反射点连线几乎是目标球体表面切线的观测方向时,对应张角趋于零,同时,各部位的对应图案呈现的形状也相对于平面视图说越来越变形趋向扁平缩小,造成各部位对应图案这样不能同时平面化显示的原因就是目标是个在观测点处观测的显著球形特征。
注意这个情况,就可以发现越趋于目标可视截面边缘的表面精细构造,它们的反射点之间的在视场景象中的角度距离必然越小,可以说成发亮部位在界面边缘被压缩到一起,那么在入射光线方向上的界面偏远边缘所对应的视场景象,就应当等效于存在一个完整的可以反射光线的凸起构造,显然,此方向处对观测点反射的光最强,对应图案也该明显程度更亮,是目标表面近似均匀分布大量凸起构造的表征(对应的推理应有的同规模的凹陷构造则以偏低被遮挡形式隐藏了),也在边缘却偏离入射光方向的部位(在视场景象中与照明方向、观测方均接近垂直处),则应当受非完全漫反射、反射光强各向异性特点取决于入射方向的联合影响,恰好不能向观测点反射明显强的光,于是偏暗,不能共同组成一个“临变增亮”的表明自动发光的环状图案,也正说明它们只是反射日光而已(指可见光部分)。
于是本例中的似乎奇怪的亮斑就可以正常理解了,简直就一个立体不能直接转化为平面的“球差”现象。
此吾之新解,完毕。
