Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
существенной разницы в восприятии окружающих предметов по сравнению с
тем, что было до наложения повязки. Но попробуйте теперь проделать такой
опыт: вденьте нитку в ушко иголки, но иголку вы должны держать так, чтобы
она была обращена отверстием не к вам, а в сторону под углом в 90°.
Поэтому при вдевании нитки вы самого отверстия в иголке ие видите, но
хорошо знаете, где оно находится. Конец нитки вы должны ввести в ушко
сбоку. Смотря двумя глазами, вы легко выполняете эту задачу, сразу
попадая в отверстие ушка. Если же вы смотрите
L
одним глазом, то выполнение этой задачи окажется затруднительным, и вы
неоднократно будете попадать концом нитки мимо ушка, либо ближе к вам,
либо дальше от вас. Стереоскопический эффект, сильно выраженный при
рассматривании близких предметов, оказывает человеку неоценимые услуги
при выполнении им мелкой ручной работы. А в специальных стереоскопических
приборах он может быть усилен и применен для определения даже очень
больших расстояний.
Пусть центры зрачков двух глаз наблюдателя находятся в плане в точках Ох
и 02 (рис. IV. 57). От некоторой точки А в глаза проходят лучи AOL и Л02-
Это главные лучи пучков лучей, исходящих из точкн А и заполняющих
отверстия зрачков глаз. Угол а = 0iA08 есть параллактический угол для
точки А, независимо от того, какую точку пространства фиксируют глаза
наблюдателя.
Представим себе, что мы перемещаем точку А в горизонтальной плоскости (в
плоскости чертежа) таким образом, что угол а остается постоянным. Из
геометрии известно, что в таком случае точка А будет двигаться по
окружности, проходящей через первоначальное положение точки А и через
точки Ох и 02. Если же
416
перейти к пространственным представлениям, то следует сказать, что все
точки, лежащие на торической поверхности, проходящей через точки Oj и 02,
имеют постоянный параллактический угол. Визирной плоскостью глаз принято
называть плоскость, проходящую через центры Сг н Сг зрачков (рис. IV. 56)
и через центры н 02 вращения глаз наблюдателя. Такая торическая
поверхность в физиологической оптике называется гороптером.
Мы предположим теперь, что речь идет о наблюдении сравнительно далеких
предметов и что, кроме того, углы, образованные лучами AOi и АОа и
глазной базой ОхО а - b (рис. IV. 57), не сильно отличаются от 90°.
Опустим нз точки А перпендикуляр АС = е на лииию ОхОа и введем
вспомогательные углы: =
= OiAC и у2 = ОаАС. Тогда имеем
a = Y"-Yi. (IV. 351)
Затем находим по чертежу
(IV. 352)
tg Yi = - - j
Отсюда следует
tg Y2 - tg YI = 4 - (IV. 353)
Вследствие (IV. 351) имеем
lga = tg(Y,-УЛ-Ч-^етГ- (IV'354)
Учитывая выражение (IV. 353), получим нз (IV. 354)
tga = -r-Ц . (IV.355)
& е I - tg Yi tg Yb ' '
Считая углы a, Yi и y2 величинами первого порядка малости, заметим, что
произведение tg yi tg Ya есть величина второго порядка малости, а поэтому
ею можио пренебречь. Тогда найдем окончательное выражение:
a = 4 (IV. 356)
Мы видим, таким образом, что параллактический угол однозначно связан с
расстоянием е от точки А до глазной базы, считаемым вдоль перпендикуляра
АС к глазной базе: угол а обратно пропорционален расстоянию е. Прн
постоянном расстоянии е и угол а становится постоянным, а это значит, что
гороптером в этом случае служит вертикальная плоскость L, параллельная
глазной базе.
27 В. Н. Чуриловскнй ?74
417
Если расстояние е изменится, то изменится и угол а. Наблюдатель,
связанный с точкой А только лучами АОх и АОг, может судить об изменении
расстояния е только по изменению угла а. Мы уже говорили выше, что
физиологически при этом меняется величина диспаратности изображений точки
А, что и воспринимается глазом как эффект движения точки А по глубине.
Если, например, точки А и Aj принадлежат одному предмету, то изменение
параллактического угла а при переходе от точки А к точке Аг послужит
мерой воспринимаемой глазом рельефности этого предмета, его
пространственного простирания по глубине. Поэтому величину
d"="!-". (IV. 357)
мы называем мерой пластики. Так как величина da обычно бывает очень
малой, то для ее нахождения можно применить дифференцирование выражения
(IV. 356) для а:
= -(IV. 358)
Здесь йе - приращение расстояния е при переходе от точки А к точке Aim.
de = е1 - е. (IV. 359)
Многочисленные опыты, связанные с испытанием способности
стереоскопического восприятия у лиц, обслуживающих стереоскопические
приборы, показали высокую чувствительность глаз человека к
стереоскопическому эффекту. Для тренированного наблюдателя величина da
при различении разницы расстояний до двух контрастно видимых и
расположенных рядом предметов при хорошем освещении и хороших атмосферных
условиях в среднем равна 10" (угловые секунды). Это значит, что
стереоскопическая разрешающая способность человека в шесть раз
превосходит его обычную разрешающую способность, предельный угол которой,
как известно, составляет в среднем 60". У отдельных лиц угловая
погрешность при стереоскопических измерениях даже может достичь 3''.
