Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
а ~ ТЩ) * (IV-349>
Эта формула выражает естественную связь конвергенции и аккомодации,
имеющую место при рассматривании предметов невооруженным глазом:
аккомодация и конвергенция производятся иа одно расстояние. Но при
применении оптических бинокулярных приборов эта естественная связь
аккомодации и конвергенции может нарушаться. На основании ряда
экспериментов установлено, что глаза переносят расхождение расстояний
конвергенции и аккомодации в 3 дптр, но при проектировании
стереоскопических приборов следует удерживать это расхождение в зоне
комфорта ±1,0 дптр.
Если глаза человека фиксируют точку А предмета, то изображение точки В,
находящейся на таком же расстоянии е, как и точка А, получится на
сетчатых оболочках глаз в точках Bi и В%, смещенных относительно точек А\
н Лг в одну и ту же сторону на равные расстояния: А[В\ = А2В2. Точки 61 и
В2 сетчатой оболочки называются колтаратными или идентичными точками
сетчаток.
Предположим, что глазами фиксирована точка А, а некоторая точка С
находится на расстоянии, отличном от е. Тогда ее изображения Ci и С2 не
будут равно удалены от точек А\ и Лг- На нашем чертеже точка С выбрана
так, что в правом глазу расстояние от точки Л1 до точки Ci равно нулю, а
в левом - такое же расстояние равно отрезку А2В2• В таком случае мы
говорим о диспаратных точках сетчатки. Диспаратность некоторой пары точек
может измеряться разностью отрезков Л2С2 и Л1С1 или лучше углом 6 а в
пространстве предметов, соответствующим этой разности. Угол С1СС2, взятый
для некоторой точки С на предмете, называется параллактическим углом. Для
точек Л и В параллактический угол равен углу конвергенции. Но для точки
С, находящейся на другом расстоянии от глазной базы, параллактический
угол ас не равен углу конвергенции а. В этом случае диспаратность точек
Ci и Сг измеряется углом 6а
6а - ас - а. (IV. 350)
Если диспаратные точки расположены по обе стороны от осевых точек А\ и А2
сетчатых оболочек глаз, то, как свидетельствует опыт*у смотрящего не
возникает одно изображение данной точки: оно двоится. В том же случае,
когда диспаратные точки лежат по одну сторону от осевых точек, обычно
двоение не наблю-
414
дается, если только диспаратность точек не становится
чрезмерно большой, т. е. если угол ба не превосходит при мерно 100'.
Диспаратность же точек изображения некоторой точки предмета
воспринимается наблюдателем, как выход этой точки из вертикальной
плоскости, в которой лежит фиксируемая точка, вперед, в сторону к
наблюдателю, или же назад, от наблюдателя, в зависимости от знака угла
ба.
Все изложенное здесь приводит к тому, что человек, смотрящий двумя
глазами, получает от рассматриваемых предметов пространственное
впечатление. Человек обладает прирожденной способностью судить о
различном удалении наблюдаемых предметов не на основании каких-либо
умозаключений, а по непосредственному ощущению. Вот это ощущение и
называется стереоскопическим эффектом.
Но было бы неправильным полагать, что человек, смотрящий одним глазом,
совершенно лишен способности ориентироваться в пространстве. Условия и
законы перспективы позволяют ему и в этом случае различать
пространственное расположение предметов. Так, например, если один из
наблюдаемых предметов частично закрывает собой другой предмет, то
наблюдатель может уверенно утверждать, что закрываемый предмет находится
на более далеком расстоянии, чем закрывающий. Или, например, если из двух
предметов заведомо равной величины (два фонарных столба) один виден в
более крупном масштабе (под большим углом зрения), чем другой, то по
правилам перспективы первый предмет ближе к наблюдателю, чем второй.
Иногда оценивать расстояния помогает воздушная перспектива - легкая
голубоватая дымка, меняющая окраску далеких предметов.
Суждение о расстоянии до различных предметов значительно облегчается,
если наблюдатель движется перпендикулярно к направлению на
рассматриваемые предметы. В этом случае наиболее далекие предметы кажутся
неподвижными (или почти неподвижными) относительно наблюдателя, в то
время как близкие предметы перемещаются в его поле зрения с тем большей
скоростью, чем они ближе. Это явление называется железнодорожным эффек¦
том, так как оно хорошо обнаруживается при рассматривании местности из
окна быстро движущегося железнодорожного вагона. Железнодорожный эффект
часто используется в кино для придания снятым кадрам особой пластичности.
Для этого съемка ведется с движущейся платформы. В жизни нередко создают
подобный эффект покачиванием головы из стороны в сторону (при
рассматривании довольно близких предметов).
Однако все эти способы и приемы ни в какой мере не могут сравниться с
истинным стереоскопическим эффектом, возникающим при бинокулярном зрении
как непосредственное чувство глубины пространства.
415
Понять значение стереоскопического эффекта может помочь следующий простой
опыт. Закрыв себе черной повязкой один глаз, вы сначала не обнаружите
