Garbage Collection

§ *月から見た地球はどれくらい明るいか？ ―「かぐや」の「地球の出」画像捏造疑惑への答え

ref. アポロ以来の「重大映像疑惑」・かぐやハイビジョン映像は本物なのか？(惑星テラ見聞録の更新情報)~

ref. NHKよ、映像のプロとして恥ずかしくないか？この検証ビデオを見よ。(惑星テラ見聞録の更新情報)~

(この話、遅ればせながらメールで教えてもらいました。ありがとうございます)

えーと、どうやら、JAXAが打ち上げた月探査機「かぐや」からの画像に星が写っていないのがおかしい、ということのようです。なんだか、同じようなネタがアポロ月着陸捏造疑惑の時にさんざん話題になって、すでに論破されているような気もしますが...

問題になっているのは以下のページで公開されている、月の地平線の向こうに地球が昇ってくる映像です。~

ref. 月周回衛星「かぐや（SELENE）」のハイビジョンカメラ（HDTV）による「地球の出」撮影の成功について(JAXA)

確かに、背景に星は写っていません。でも、月から見た地球はかなり明るいはずですが、地球表面のディテールを飛ばさずに、それよりずっと暗いはずの星を同じ画面に写し込むことができるでしょうか？

せっかくなので、ちょっと計算してみましょうか。

まず、天体の明るさを示す等級を月から見た地球の場合で計算してみます。~

ref. 絶対等級 - Wikipedia

絶対等級 : -26.73-5*log((sqrt(0.3)*6378.1)/149600000)=-3.57~

視等級 : -3.57+2.5*log((3/2)*0.00257^2)=-16.55~

(この数字は、実際の明るさより若干暗くなります)

さて、このとき1等星との明るさの差は、5等級が100倍の明るさに相当するので、~

(100^(1/5))^17.55 = 10471285.5

つまり、月から見た地球は1等星の1000万倍以上も明るい、ということになります。

さて、70mm用の映画フィルムでも、撮影できるコントラスト比は1000:1、一般のデジタルビデオで45:1ぐらい。表示させる方で考えても、一般のLCDで400:1ぐらい、最新のHDTV用モニターで数万:1、開発中の有機ELディスプレイで100万:1ぐらいです。1000万倍の差はどう考えても撮影不可能、表示することすら難しいかもしれません。

もし、星が写るように「かぐや」のカメラの露出を調節したとすると、おそらくこんな風に写るはずです。

これは太陽ではありません。昨年のクリスマスに満月と火星が接近した時の写真です。この時火星は約-1.5等級、月は-12.8等級。両者の明るさの差は約3万倍です。月面のディテールは完全に飛んでしまい、ハレーションを起こしています。

これは、月の表面の微妙な明暗の差が、火星と月の明暗の範囲のずっと外にあるために記録することができず、完全な白として表現されている、という状態です。逆に月の表面の明暗の差が写るようにすると、今度は火星が撮影可能な範囲から外れて完全な黒として表現され、背景と見分けがつかなくなるはずです。

「かぐや」のカメラにもこれと同じ事が起きています。あの映像では、地球の表面のディテールを写すために、露出を下げて画面の明るさを地球に合わせています。そのために、星は背景に紛れて見えなくなっているんです。

じゃあ、なぜ人間の瞳は、月面のディテールと火星を両方見ることができるんでしょうか？

実は、人間の網膜の物理的なコントラスト比は100:1程度しかありません。これはフィルムなどよりずっと低い数値です。本当ならば、月の模様と星を両方一度に見ることはできないはずですが、人間の目の場合、注視点を常に細かく動かし続けながら、各ポイントごとに動的に入ってくる光の量を光彩で調節したり、視細胞を暗順応させたりしているんです。そのため、視野全体ではあたかもきわめて高いコントラスト比が得られているように「感じられる」というわけです。

ただこの調節能力にも限界があって、せいぜい100万倍が限界。満月を視界に入れると極めて明るい星しか見えなくなるのは、こういう理由です。そして、もし人間が月面に立って満月状態の地球を肉眼で見たら、ちょうどあの映像と同じように、視界の中の星はほとんど見えなくなるはずです。現在のカメラを遥かに凌駕するコントラスト比を持つ人間の目ですら、地球表面のディテールと星の光を同時に見ることはできません。

というわけで、「かくやの映像の背景に星が写っていない」ことは、あの映像が作られたものであることの証明にはなりません。むしろ、背景に星が写っていたとしたら、それこそあの映像がCGで加工されたものだという証拠になるでしょう*1。