Теория оптических приборов - Чуриловский В.Н.
Скачать (прямая ссылка):
на расстояние е. Но в то же время его глаза вынуждены аккомодировать иа
бесконечность, где лежит оптическое изображение. Таким образом, мы здесь
встречаемся с расхождением конвергенции и аккомодации. Это расхождение
следует удерживать в некоторых пределах (зона комфорта ±1 дптр). Этот
недостаток отсутствует полностью, а следовательно, стереоскопический
образ совпадает с оптическим изображением, если оба глаза пользуются
одной оптической системой, например, если маленький предмет
рассматривается двумя глазами через лупу, имеющую для этого достаточно
большой диаметр. В случаях же, когда расхождение конвергенции и
аккомодации неустранимо, его следует уменьшить путем подбора расстояния
ё0 до
425
оптического изображения, обеспечивающего наименьшие возможные расхождения
конвергенции и аккомодации, по формуле
4-=ъ(-г-----------)• (IV. 367)
е0 2 \ emin ^тах /
Здесь eaiax и eminрасстояния до наиболее далекой и наиболее близкой точек
стереоскопического образа. Следует еще заметить, что понятие об
оптическом изображении имеет до известной степени физический смысл
(сгущение световой энергии в местах пересечения лучей), в то время как
представление о стереоскопическом образе полностью лишено физического
содержания и является чисто проективным, геометрическим понятием. Это не
мешает, однако, лицам, смотрящим в стереоскоп, получить иллюзию реального
пространства и реальных предметов.
Обратимся к определению видимой через стереоскоп дистанции е. Для этого
от точки Bi отложим отрезок B^AR, равный BRAR = xR. Отрезок ArAl равен
линейному параллаксу р по формуле (IV, 360). Точку AR соединим прямой с
точкой Ol. Нетрудно убедиться по проделанным построениям, что
треугольники AlOlAr и C'lA Cr подобны. Вследствие этого получаем
выражение для параллакса р
р=4> <IV-368>
совершенно аналогичное формуле (IV. 361). В левых частях этих формул
находится одна и та же величина р. Поэтому, приравнивая их правые части,
получим
(IV. 369)
илн иначе
е = -УрЕ. (IV. 370)
В последней формуле величины Ь, Д В н F для одной стереопары постоянны,
поэтому видимая дистанция е прямо пропорциональна истинной дистанции Е.
Эта простая зависимость не исключает, однако, возможности искажения
стереоскопического образа, т. е. нарушения подобия самой местности и ее
стереоскопического образа.
Дифференцируя выражение (IV. 369), получим вспомогательную формулу,
которая будет нам нужна в дальнейшем,
^de = ^dE. (IV. 371)
426
Следует еще заметить, что в треугольнике ClA Cr основание ClCr всегда
равно глазной базе b наблюдателя, независимо от величины расстояния Ь0
между осями окуляров (или луп) прибора. Поэтому расстояние между осями
окуляров (или лун) стереоскопического прибора принципиально может быть
постоянным, и это не повлечет за собой ни погрешностей измерения, ни
неудобств при наблюдении, В стереоскопах обычно так н делают: лупы
стереоскопа перемещаются только вдоль оптических осей для установки на
резкость при аметропическом зрении, ио расстояние между их осями остается
постоянным. При этом, однако, диаметр D' выходных зрачков прибора, как
нетрудно понять по чертежу (рис. IV, 62), должен быть достаточно большим,
чтобы при всех значениях глазной базы наблюдателей от Ьт{п Д° ^гоах и при
диаметре йгл зрачков глаз последние находились внутри выходных зрачков
прибора. Для этого должно быть выполнено условие
^'^"2 (^max - ^min) + &гл.
(IV. 372)
Пусть, например: Ьтах - 74 мм; bmin - 54 мм; DSJ ~ 5 мм. Тогда по условию
(IV. 372) получим: D' > 15 мм. Расстояние между осями окуляров должно
быть равно среднему значению глазной базы: Ь0 = 64 мм.
Такой большой диаметр выходного зрачка трудно осуществим в более сложных
оптических приборах. Поэтому в них делают расстояние Ь0 между осями
окуляров переменным, устанавливаемым по глазной базе наблюдателя.
Конструкций устройств для изменения окулярной базы стереоскопических
приборов существует много. К числу наиболее распространенных конструкций
относится устройство (рис. IV. 63; a - внд в плане, 6 - вид со стороны
смотрящего в окуляры наблюдателя), состоящее из двух призм ромбов PL и
PR, поставленных в ходе лучей перед окулярами Okl и Okr. Левая призма PL
может вращаться вместе с соответствующим окуляром Ок^, вокруг оси LL',
совпадающей'с оптической осью объективной части прибора. Правая призма Рд
вместе с окуляром Okr может вращаться вокруг оси RR'. При этом призмы
связаны механически (посредством зубчатой пары секторов) так, что они
поворачиваются одновременно на равные углы, ио в противоположные стороны.
На рис. IV. 63, б сплошной линией показано положение призм PL и Рд,
соответствующее наибольшему расстоянию Ьтах между
Рис. IV. 62
427
осями окуляров, а пунктиром - положение, соответствующее наименьшему
расстоянию Ьт1п.
Теоретические основания устройства и действия современных
стереоскопических измерительных приборов развиты немецким оптиком Е.
Пульфрихом (1858-1927 гг.). Им же создан ряд стереоскопических
