Как "вызвать" призрак Пеппера

Этот снимок был сделан в 2006 году на показе коллекции одежды британского дизайнера Александра Маккуина под названием «Вдовы Каллодена» (The Widows of Culloden).

Этот снимок был сделан в 2006 году на показе коллекции одежды британского дизайнера Александра Маккуина под названием «Вдовы Каллодена» (The Widows of Culloden). Название коллекции отсылает к сражению при Каллодене и вдохновлено шекспировской трагедией «Макбет». В самом конце шоу погас свет, зазвучала трагическая мелодия и посреди подиума возник призрачный образ британской модели и актрисы Кейт Мосс. Бесплотный призрак, одетый в легкое, струящееся платье, кружил на подиуме, а когда музыка стихла, исчез.

В основе этого красивого явления лежит техника иллюзионизма под названием «призрак Пеппера». Ее применяли в театрах еще в XIX веке для создания видимости призрака на сцене. Чтобы понять, почему на сцене появлялся призрачный силуэт, давайте рассмотрим два более простых оптических эффекта, каждый из которых мы наблюдаем ежедневно.

Первый из них формулируется в виде известного школьного правила: «угол падения равен углу отражения». Луч света можно упрощенно представить как шарик, который отскакивает от зеркала под тем же углом к нормали, что и падающий луч. Благодаря этому свойству мы можем заглядывать при помощи зеркала за угол или видеть едущие позади машины, смотря в зеркало заднего вида. Мы видим благодаря тому, что отраженный от предметов свет попадает к нам на сетчатку. Когда мы наблюдаем предмет в зеркале, разница лишь в том, что свет попал к нам в глаза не «напрямую», а после отражения от зеркала.

Изображение предмета в плоском зеркале. Лучи света из точки А попадают на зеркало и отражаются от него, расходясь. Если продолжить их в другую сторону до пересечения, то мы получим изображение точки А в зеркале — А1. Изображение А1Б1 получается, если продолжить расходящиеся лучи от предмета АБ (такое изображение называется мнимым). Наблюдатель не может знать, каким маршрутом шли лучи света, поэтому, глядя на изображение А1Б1, ему кажется, что предмет находится за зеркалом. Рисунок с сайта fmtclass.ru

Второй оптический эффект можно заметить, если вы сидите поздним вечером в хорошо освещенной комнате. Отодвиньте шторы и посмотрите в окно. Вы увидите свой силуэт, как будто бы смотритесь в зеркало на фоне черноты. Дело в том, что оконное стекло может не только пропускать свет, но еще и отражать его как зеркало. У стекла преобладает пропускание света, но, несмотря на это, днем, если приглядеться, можно увидеть в стекле свое отражение. Из-за того что ночью на улице темно, а внутри — яркое освещение, мы видим больше отраженного света, а не прошедшего, поэтому на фоне темноты появляется наше призрачное отражение. Если ночью, стоя на улице, посмотреть в освещенное окно, то, наоборот, очень хорошо видно содержимое комнаты (прошедший наружу свет), но совсем не видно отраженный свет.

Давайте теперь разберемся, как получить призрак Пеппера. На схеме ниже изображена сцена, за которой наблюдают зрители. Они смотрят на сцену через стекло, наклоненное под углом 45° (такой угол удобен потому, что после отражения от стекла вертикальный луч света переходит в горизонтальный — это гарантирует, что аудитория увидит отраженный свет). Как мы разбирали ранее, стекло может не только пропускать свет, но и отражать его, совсем как зеркало. Под сценой находится небольшая комната, скрытая от зрителей, в которой очень темно. Когда нужно, чтобы на сцене появился «призрак», освещение сцены делают приглушенным, а на актера, сидящего в комнате снизу, направляют яркий свет. Свет освещает актера, отражается от него, затем попадает на зеркало, отражается от него и, попав на стекло, отражается уже от него и попадает на сетчатку глаз зрителей, сидящих в аудитории. Поэтому они и видят изображение. Зрителям кажется, что объект находится за стеклом (на сцене) точно так же, как нам кажется, что объект находится внутри зеркала, когда мы смотрим в него.

Схема возникновения «призрака Пеппера» в театре. Рисунок из статьи R. Burdekinl, 2015. Pepper’s ghost at the opera

В более современном варианте для создания призрака Пеппера используются не реальные физические объекты, а цифровой экран. Вы можете создать призрак Пеппера дома из подручных материалов: для этого понадобится смартфон и кусок стекла (подойдет также полистирол, из которого делают прозрачные кейсы для CD). Достаточно закрепить наклоненное под углом стекло, чтобы оно отражало экран. Призрак Пеппера, полученный таким способом, будет видно только с одного ракурса — когда зритель сидит перед стеклом.

Призрак Пеппера, созданный при помощи смартфона. Фотография с сайта rimstar.org

Можно сделать призрак Пеппера, который будет видно с разных ракурсов. Для этого нужно соорудить из стекла усеченную пирамидку с квадратом в основании и положить ее на экран смартфона основанием кверху. Каждая из четырех боковых граней пирамидки будет составлять угол 45° с горизонталью и играть роль отражающей поверхности, как стекло перед сценой в театре. На экране смартфона должно быть четыре изображения, каждое из которых будет отражаться одной из граней пирамидки (можно использовать подобные видео). Тогда можно будет увидеть призрак Пеппера в каждой из граней пирамидки (например, четыре человека могут наблюдать его каждый со своей стороны). То есть трюк с призраком становится проще демонстрировать, поскольку теперь мы не так сильно ограничены тем, где сидит зритель.

Призрак Пеппера, видимый с разных ракурсов. Фото Яны Савченко

Призрак Пеппера, полученный при помощи смартфона и пирамидки, неправильно называть настоящим 3D-изображением (как это часто встречается на просторах сети), ведь по сути мы смотрим всего лишь на отражение плоского изображения на экране. Ошибочно также называть призрак Пеппера голограммой. Оптическая голограмма — это 3D-изображение, для записи которого используется лазер. А для создания призрака Пеппера никакой лазер не нужен.

Итак, мы почти разобрались с тем, как удалось продемонстрировать «призрак» Кейт Мосс на модном показе. Посмотрите снова на главное фото. Если приглядеться, то можно увидеть пирамиду, внутри которой находится «призрак». На показе эта пирамида стояла в центре квадратного подиума, по которому ходили модели. Зрители и фотографы располагались с разных сторон от подиума (лучше всего это видно на полной записи показа). Чтобы трюк с «призраком» модели было видно всем, использовали именно пирамиду, а не просто наклоненное под углом 45° стекло.

Обратите внимание, что пирамида на главном фото не перевернута — это значит, что экран должен был находиться не снизу, а сверху. Так и есть: на других кадрах видно, что сверху, над гранями пирамиды, располагаются элементы декора — на самом деле это четыре экрана, загороженные по бокам, чтобы их не видели зрители. На экранах транслировали заранее записанное видео с моделью. Его потом повторно использовали в Метрополитен-музее, воссоздав культовый момент в виде экспоната.

Кадр с показа, на котором хорошо видна пирамида. Фото с сайта pinterest.co.uk

Несмотря на то что для создания призрака Пеппера не используются никакие высокие технологии — достаточно экрана, стекла и знания геометрической оптики, — результат всё равно может выглядеть впечатляюще.