81. Стереоскопические телескопические системы

Использование способности глаз человека к трехмерному восприятию пространства, называемому стереоскопическим зрением, позволило создать особый класс зрительных труб — стереоскопических телескопических систем, наблюдение в которых ведется двумя глазами.

Наличие расстояния между узловыми точками глаз (глазной базис создает различие в положении изображений одних и тех же точек предмета на сетчатке глаз, что и является главным фактором объемного восприятия пространства. Легко себе представить замену глаз человека двумя объективами, в плоскостях изображения которых создаются образы одного и того же объекта, находящиеся на различных расстояниях от оптических осей (рис. 191).

Разность этих расстояний, называемая линейным параллаксом, для предметных точек соответственно равна:

Угол между визирными осями и угол между называются параллактическими углами, а расстояния, обозначенные дистанциями.

При достаточно больших расстояниях тогда

Таким образом, дистанцию можно определить измерением или линейного параллакса или параллактического угла Эта возможностсь реализуется

Рис. 191. Схема образования стереоскопического параллакса

в стереоскопических телескопических системах, называемых дальномерами.

Стереоскопические приборы обеспечивают наблюдение предметов в трехмерном пространстве. Для этой цели создают левую и правую ветви оптической системы, одинаковые по устройству, обеспечивающие раздельное прохождение пучков лучей от наблюдаемого предмета в левый и правый глаза наблюдателя. Примерами таких систем являются оптические системы биноклей, дальномеров, больших и артиллерийских стереотруб. Оптическая схема стереотрубы показана на рис. Шарнирное соединение труб позволяет изменять расстояние В между визирными осями, называемое базой стереоскопического прибора. Действительный стереоскопический эффект возникает в том случае, если изображение в каждой из ветвей будет прямым. На рис. 192 показана принципиальная схема стереоскопического прибора. Прямое изображение обеспечивается введением головных пентапризм 2 и прямоугольных с крышей призм 4. Увеличение базы оптической системы прибора улучшает восприятие глубины в пространстве предметов.

Отношение базы В прибора к базе глаз называют удельной пластикой: которая характеризует усиление эффекта стереоскопического восприятия пространства при наблюдении с помощью прибора по сравнению с наблюдением невооруженными глазами.

Произведение удельной пластики на видимое увеличение называют полной пластикой: Полная пластика стереоскопической телескопической системы показывает, во сколько раз действительная дистанция на местности больше кажущейся при наблюдении с помощью прибора.

Ощущать глубину наблюдаемых предметов можно в пределах радиуса стереоскопического зрения (см. п. 59)

Рис. 192. Схема стереоскопической телескопической системы: 1 защитное стекло; 2 - пентапризмн; 3 - оъектив; 4 - прямоугольная призма с крышей: 5 - сетка; 6 - ромбическая призма: 7 — окуляр; 8 — компенсатор

Учитывая угловой предел стереоскопического зрения получаем

Например, у восьмикратного призменного бинокля с при рад радиус (для глаз, как известно,

Телескопические стереоскопические системы применяют в основном в приборах для измерения дистанций — в дальномерах и высотомерах.

Стереоскопические приборы всегда являются бинокулярными, но бинокулярные приборы могут быть и не стереоскопическими. При наблюдении в бинокулярный прибор, показанный на рис. 193, объемное (трехмерное) изображение не образуется. В этом случае о дальности расположения тех или иных объектов судят по таким дополнительным факторам пространственного восприятия, как протяженность предметов, перспектива, загораживание предметов близлежащими, направление падения теней и т. п.

Рис. 193. Оптическая схема бинокулярной насадки