Робота нічних приставок

Інфрачервоні промені мають довжину хвилі 800-850 ммк і людським оком не спостерігаються. Щоб їх бачити, розроблені спеціальні електронно-оптичні пристрої. Приставки працюють за принципом електронно-променевої трубки.

Інфрачервоні промені, пройшовши через оптичну систему далекоміра на виході із окуляра, проходять через об'єктив приставки і фокусуються на фотокатоді ЕОП (рис.2.28). Під їх дією з фотокатода вибиваються електрони, які під дією електростатичного поля ЕОП з наростаючою швидкістю проходять через електростатичну лінзу, що відіграє роль діафрагми і фокусуються. Сфокусований пучок електронів потрапляє на екран ЕОП і викликає його свічення. При цьому через окуляр ДСН-1 далекомірник спостерігає ціль не у вигляді окресленого предмета, а у вигляді світлової плями.

Такий же шлях проходять і інфрачервоні промені від вимірювальних марок, що дає змогу заміряти відстань.

Рисунок 2.28 – Схема роботи нічних приставок

Теоретична основа стереодалекоміра

Стереоскопічний зір. Здатність людини сприймати відносне віддалення предметів, тобто їх взаємне розміщення по глибині, при спостереженні обома очима називається стереоскопічним зором.

Стереоскопічним зором володіють всі люди з нормальним зором. Завдяки тому, що очі знаходяться на деякій відстані одне від одного (ця відстань називається базою очей), на їх сітківці відстань між зображеннями предметів, що різноманітно віддалені від спостерігача, виходить різна.

Під час спостереження будь-якого предмета очі займають таке положення, в якому їх головні оптичні осі перетинаються в точці розміщування предмета (рис.2.29). Кут (,₁), що утворюється цими осями, називається паралактичним кутом.

На рис.2.29 зображено положення обох очей при спостереженні точок А і Б. При цьому точка Б знаходиться далі точки А.

Зображення точки А на сітківці лівого ока утворюється у точці а₁, а правого ока – у точці а₂. Зображення точки Б на сітківці лівого і правого ока утворюється відповідно у точках б₁ і б₂. Ці два різних зображення дають одне сприйняття, яке дозволяє судити про взаємну віддаленість точок А і Б – це і є стереоскопічне сприйняття..

З рис.2.29 видно, що визначеній відстані до точки А або Б відповідає визначений паралактичний кут α або α₁, і, навпаки, визначеному паралактичному куту відповідає визначена відстань до цілі.

Рисунок 2.29 – Схема стереоскопічного зору

Різниця паралактичних кутів     ₁, що сприймається спостерігачем і дозволяє бачити взаємне відділення предметів, називається стереоскопічним паралаксом.

Внаслідок фізіологічної особливості людського зору така різниця в паралактичних кутах, а як результат і різниця у взаємній віддаленості предметів, буде відчуватись до того часу, поки різниця між паралактичними кутами, що порівнюються, не зменшиться до величини порядку 10" (    ₁ <10"), що для більшості людей є межею роздільної здатності стереоскопічного сприйняття або гостроти стереоскопічного зору.

Таким чином, якщо стереоскопічний паралакс  <10", то різниця у відстані до предметів буде невідчутна і предмети сприйматимуться як однаково відділені від спостерігача.

Якщо спостерігач, у якого відстань між центрами очей дорівнює в (рис.2.30), розглядає предмет А, який перебуває на відстані Д, то головні оптичні осі очей утворюють паралактичний кут α. Чим далі віддалений предмет, тим менше буде кут.

Відстань, при якій спостерігач не буде розрізняти глибину, тобто відстань, за якою просторове розміщення предметів, що спостерігаються, не відчувається, і вони сприймаються як об’єкти, що розміщені на одній відстані від спостерігача, називається радіусом стереоскопічного зору.

Радіус стереоскопічного зору залежить від гостроти стереоскопічного зору і бази очей і визначається за формулою

Д = в/α, (2.7)

де Д - радіус стереоскопічного зору, м;

в - база очей, м;

 - гострота стереоскопічного зору 10", виражена в радіанах (1’’ = 1 / 206 265 рад; 1 рад = 57⁰17’44,8’’ = 206 265").

Для спостерігача з базою очей 65 мм і гостротою зору 10’’ радіус стереоскопічного зору буде Д = в / α = 0,065 / 10 * 206 265 1350 м.

Застосування стереодалекомірів дозволяє штучно збільшувати базу очей і гостроту стереоскопічного зору. Це дає можливість використовувати стереоскопічні здібності зору людини на великих відстанях і з великою точністю сприймати взаємне віддалення предметів по глибині.

Рисунок 2.30 – Схема визначення радіуса стереоскопічного зору

Під час використання стереодалекоміра ДС-09, збільшення якого 14*, а база 0,9 м, природна стереоскопічність збільшується приблизно у 200 разів. Відповідно для ДС-1 – збільшення 12^х, база 1 м – збільшує стереоскопічність в 185 разів.

Під час роботи зі стереодалекоміром слід мати на увазі, що існують умови, за яких стереоскопічне сприйняття знижується, а іноді зовсім зникає. Це відбувається у таких випадках:

• коли предмети розміщені далеко один від одного по фронту, а по глибині – приблизно на однаковій відстані (рис.2.31а);

• коли предмети розміщені далеко один від одного по глибині (рис.2.31б);

• коли предмети розміщені так, що один перекриває інший (рис.2.31в);

• коли предмети розміщені на лінії, яка перпендикулярна бази очей (рис.2.31г);

• коли один із предметів має прямолінійний контур, що паралельний базі очей (рис.2.31д).

Далекомірник у своїй практичній роботі на стереодалекомірі повинен враховувати ці особливості стереоскопічного зору, щоб не втратити або не послабити стереоскопічного сприйняття. Внаслідок цього не можна наводити стереодалекомір на ціль так, щоб вимірювальна марка накладалася на зображення цілі. Стереодалекомір необхідно наводити таким чином, щоб між вимірювальною маркою і зображенням цілі був невеликий проміжок (рис.2.32).

Рисунок 2.31 – Схеми зниження стереоскопічного сприйняття