Отстройка параллакса в оптических прицелах
Говоря о прицелах, явление параллакса можно определить как видимое изменение положения объекта в поле зрения относительно прицельной сетки. Итак, если сформированное объективом (первичное) изображение наблюдаемой цели находится впереди прицельной сетки или за ней, а не в одной плоскости, то в результате получаем явление параллакса. Также параллакс появляется при смещении глаза от оптической оси прицела.
Проверить, находятся ли они в одной или в разных плоскостях, можно просто перемещая свой глаз вправо-влево или вверх-вниз. При наличии параллакса будет казаться, что сетка перемещается относительно цели.
Вывод. Параллакс отсутствует в случае, если глаз стрелка расположен точно на оптической оси прицела, или если первичное изображение объекта и прицельная сетка находятся в одной плоскости.
Эффект параллакса в прицеле зависит от двух главных факторов:
- Дистанция, на которую удален объект относительно линзы объектива прибора.
- На какое расстояние смещен глаз стрелка относительно оптической оси прицела, что определяется величиной выходного зрачка.
Оптические системы прицелов различаются в зависимости от того, с фиксированной или переменной кратностью этот прибор, расположена ли прицельная сетка в первой фокальной плоскости (FFP) или во второй фокальной плоскости (SFP) (подробно читать Оптические прицелы с сеткой в первой или второй фокальной плоскости). Для параллакса играет роль две плоскости: плоскость формирования изображения и плоскость фокусировки сетки. Цель на удалении в 1000 метров будет находиться в фокусе в конкретно определенной точке за линзой объектива. Цель на удалении в 100 метров попадет в фокус уже в другой точке, дальше от линзы объектива в сравнении с фокусом 1000 метровой цели.
Отстройка параллакса позволяет совместить изображение цели с плоскостью фокусировки сетки. Естественно речь идет об очень маленьких подвижках, как например 0.
1мм, что, конечно, кажется очень мизерным, но по факту данная величина усугубляется (рассматривается как произведение с увеличением) увеличением прибора. Каждый крат увеличения прицела увеличивает ошибку параллакса. К примеру, предположим, Вы отстроили параллакс наилучшим образом, но допустили ошибку в выравнивании (юстировке) плоскости изображения относительно фокальной плоскости сетки на 0.1мм. Данная погрешность будет меняться вместе с регулировкой увеличения прибора. Для простоты предположим, что наш прицел предусматривает изменение кратности в диапазоне от 1х до 20х (что было бы супер круто!). Итак, изначально параллакс был отстроен для 1х насколько это было возможно хорошо, но все-таки допущена ошибка в 0.1мм. Вращая кольцо трансфокатора и установив его в положение 20х, погрешность отстройки была равнозначно увеличена в 20 раз. Т.е. теперь погрешность юстировки составляет аж 2мм! А это уже очень много для оптической системы прицела и его плоскостей!
Эффект параллакса будет отсутствовать для любых дистанций до тех пор, пока глаз стрелка находится на оптической оси прицела.
Чтобы вовсе исключить параллакс, требуется очень маленький выходной зрачок, что практически невыполнимо (неосуществимо). На самом деле, параллакс присущ во всех прицелах. Тем не менее, считается, что есть определенная дистанция, на которой параллакс отсутствует. В большинстве прицелов эта точка нулевого параллакса обычно расположена в соответствующей точке средины фокального диапазона прицела.
Стоит отметить, что есть и другие факторы, влияющие на эффект параллакса
Конечно, явление параллакса не является значительной проблемой для охотника на обычного оленя, и даже если прицел оснащен механизмом отстройки параллакса, Вы можете его не использовать, установить его в значение 100м и дальше попросту игнорировать его. Не забывайте, что разметка (шкала) дистанций механизма отстройки параллакса не абсолютно точна, является приблизительной, общей грубой (примерной) оценкой, требуется точная подстройка (настройка, доводка) для лучшей коррекции параллакса.
Настоятельной необходимостью отстройка параллакса является для тех, кто использует очень высокие увеличения, ведет стрельбу с одним и тем же прицелом на дистанциях, разительно отличающихся друг от друга, или тех, кто ведет стрельбу на очень близких или же очень дальних расстояниях. В таких случаях прицел обязательно должен быть оснащен механизмом для отстройки параллакса, так как даже небольшие погрешности в прицеливании (наводке) в последствие приведут к существенной потере точности стрельбы.
Кстати, тактические прицелы зачастую не имеют отстройки параллакса, так как никогда нельзя предугадать точное расстояние до цели. Кроме того, прицелы с небольшой кратностью, в частности прицелы-загонники, также могут обойтись без отстройки параллакса, так как при небольшом увеличении эффект параллакса довольно мал, и маловажен для быстрой (fast target) точности прицеливания, так что им можно пренебречь на практике.
Встречается довольно распространенная ошибка, когда механизм отстройки параллакса используется для фокусировки сетки. С этой целью необходимо использовать фокусировочное кольцо на окуляре прибора. Это собственно единственное назначение данного узла. Зачастую стрелки делают все наоборот: пытаются использовать механизм фокусировки сетки (кольцо на окуляре) с целью сфокусировать изображение, а механизм отстройки параллакса – для фокусировки сетки, что, естественно, вызывает недовольство качеством прибора и его работой.
Еще раз обратим внимание на том, что, как показывает практика, разметка на механизме отстройки параллакса является относительной. Приведенная градуировка скорее является всего лишь гидом, ориентиром, но не устраняет параллакс на выбранных увеличениях и выставленных настройках.
На самом деле, единственный способ добиться лучших результатов и сделать все правильно после того, как было правильно отрегулировано кольцо коррекции диоптрий, — это медленно вращать механизм отстройки параллакса до тех пор, пока цель не станет четкой и ясной, а также пока Вы не убедитесь, что небольшие отклонения глаза от оптической оси прицела не приводят к смещению прицельной сетки относительно цели.
Различают следующие методы отстройки параллакса:
- Rear Focus (Second Focal Plane Type Corection) или отстройка параллакса на окуляре. В данном методе прямо перед окуляром расположено кольцо со шкалой от минимальной дистанции (обычно – от 50 ярдов) до максимума (обычно — бесконечность). Кольцо выглядит в точности как кольцо трансфокатора в прицелах с переменной кратностью, но в данном случае отвечает за отстройку параллакса. Данный метод встречается довольно редко, обычно только в прицелах с фиксированной кратностью, увеличение которых выше 8х и ниже 20х.
- Side Focus (SF) или боковая отстройка параллакса. Как правило, барабан отстройки параллакса расположен слева рядом с маховиками ввода горизонтальных и вертикальных поправок. Разметка дистанций расположена по периметру барабана. Маховик имеет удобное расположение для вращения левой рукой, не отрываясь от наблюдения через прицел.
- Adjustable Objective (AO, Front Objective Lens Type Correction) или отстройка параллакса на объективе. Данный метод позволяет вносить корректировки, вращая кольцо на объективе прицела с нанесенной на нем разметкой дистанций. Довольно распространенный метод отстройки параллакса.
- Fixed Parallax или фиксированная (заводская) отстройка параллакса. В прицелах с заводской отстройкой параллакса не предусматривается самостоятельная регулировка, нет дополнительных механических узлов для корректировки. Такие прицелы на заводе отстроены от параллакса для конкретной дистанции, как правило, 100 ярдов, 150 ярдов или 200 ярдов. Кстати, хорошая новость и то, что, как правило, в прицелах с увеличением до 7х параллакс будет составлять не более 2 дюймов на дистанции в 400 ярдов.
Такие прицелы на заводе отстроены от параллакса для конкретной дистанции, как правило, 100 ярдов, 150 ярдов или 200 ярдов. Кстати, хорошая новость и то, что, как правило, в прицелах с увеличением до 7х параллакс будет составлять не более 2 дюймов на дистанции в 400 ярдов.Каждый стрелок сталкивается с проблемой выбора, с какой именно системой отстройки параллакса стоит купить прицел. И здесь нет единого правильного или неправильного решения. Вполне вероятно, что заядлый стрелок будет иметь в своем арсенале не один прицел, и, естественно, они могут отличаться как увеличением, диаметром объектива, так и методом отстройки параллакса. В зависимости от вида стрельбы, дистанции и ряда других индивидуальных критериев выбора, для одних задач может быть предпочтительнее прицел с фиксированным параллаксом, для других – с отстройкой на объективе или боковой отстройкой. Однако стоит отметить, что прицелы с боковой отстройкой стоят несколько дороже, а прицелы с отстройкой на объективе могут страдать таким явлением, как плавающая СТП (средняя точка прицеливания).
Потому при покупке прицела с отстройкой параллакса внимательно изучите его поведение при разных настройках.
Желаем Вам меткой стрельбы и хорошей кучности!
Автор статьи: Галина Цехмистро
← Разные цвета подсветки сетки прицела | Прицельная сетка. Проволочная или гравированная →
Параллакс: глубинное зрение / Хабр
Как мы определяем глубину — расстояние от нашего местоположения до другого объекта? Для этого существует несколько способов, и один из самых распространённых и простых для понимания включает в себя такое геометрическое явление, как параллакс. Этот чрезвычайно простой принцип используется нашими глазами и мозгом для формирования нашего трёхмерного изображения мира, а астрономы столетиями используют его для определения расстояний (или относительных расстояний) от Земли до астрономических объектов.
Ещё один распространённый способ определять расстояния включает в себя отправку волны (звука, света, чего-то ещё), распространяющейся с известной скоростью, которая отражается от объекта и возвращается к нам; время, затраченное на возврат волны — эхо — сообщает нам расстояние до объекта.
По этому принципу летучие мыши определяют расстояние до пищи и препятствий, а также работает радар.
Рис. 1
Мы воспринимаем параллакс, даже не думая о нём, каждый раз, когда двигаем головой. Представьте, что произойдёт, Если ваш друг спрячется от вас, встав в нескольких метрах за крупным деревом (рис. 1, в центре). Если вы достаточно далеко отодвинетесь влево или вправо, вашего друга станет видно (рис. 1, слева и справа). Мы знаем, что всё дело просто в перспективе; при определённом угле зрения дерево уже не будет загораживать вам вашего таинственного друга. Геометрически происходящее изображено на рис. 1. Когда вы двигаетесь влево и вправо, смотря вперёд, близлежащие объекты меняют свой угол по отношению к тому, что находится прямо перед вами, быстрее, чем объекты, расположенные дальше. Из скорости изменения угла при вашем движении — из параллакса движения — вы можете понять, насколько далеко расположен объект.
Каждый ребёнок это знает, поскольку, когда вы выглядываете из окна движущейся машины, фонарные столбы проносятся мимо очень быстро, удалённые здания проходят медленнее, а Луна, находящаяся настолько далеко, что угол зрения по отношению к наблюдателю не меняется на ощутимую величину, пока машина едет по шоссе, как будто бы двигается вместе с машиной.
Именно небольшой параллакс, являющийся следствием огромного расстояния, заставляет луну «следовать за машиной».
Все, кто смотрел старые двумерные мультфильмы (и многие современные), такие, как Флинстоуны, знают, что этот факт используется, чтобы изобразить глубину. Когда персонажи путешествуют в автомобиле, двигаясь слева направо, автомобиль рисуют неподвижным, деревья рисуют в другом слое, который с высокой скоростью передвигается справа налево, а холмы в удалении рисуют на третьем слое, который двигается справа налево чуть медленнее (см. рис. 2).
Рис. 2
Наша способность воспринимать глубину, даже не двигая головой, основана на том же принципе. Левый и правый глаз видят мир с немного разных углов. Попробуйте разместить пару объектов — неважно, каких, пусть даже это будут большие пальцы рук — так, чтобы один из них был в два раза дальше другого, и находился прямо за ним. Закройте левый глаз и посмотрите на них правым; затем поменяйте глаза; потом снова поменяйте, и сделайте так несколько раз — и вы увидите, что объекты двигаются, как на рис.
1, только ваш левый глаз увидит ближайший объект справа от того, что дальше, а правый глаз увидит его чуть левее.
Так почему вы воспринимаете эти объекты при помощи обоих глаз так, будто они находятся один за другим? У вашей оптической системы есть очень хитрый обработчик информации — своего рода компьютер. Для вас он создаёт не такую картину мира, какую непосредственно видят ваши глаза, а выстроенную на её основе при помощи сложных преобразований картину. Воспринимать глубину вам позволяет информация, полученная от двух глаз и скомбинированная вместе (это в основном — хотя параллакс движения тоже вносит свою лепту). Ни один из ваших глаз не может определить глубину, если вы стоите неподвижно. Попробуйте закрыть глаза, повернуться в другую сторону и открыть один глаз. Можете ли вы точно описать расстояние до предметов? Мир выглядит более плоским, более двумерным, чем обычно. С обоими открытыми глазами у вас нет таких проблем. Это использование двух изображений для использования трёхмерной карты мира называется стереоэффектом.
Но даже с одним открытым глазом вы можете довольно быстро оценить глубину, если подвигаете головой. Ваш мозг способен использовать параллакс движения — более быстрое изменение угла зрения на близлежащие объекты по отношению к отдалённым при движении влево или вправо — чтобы помочь восстановить часть информации о глубине, которая обычно получается сравнением вида из двух разных глаз (рис. 2).
Рис. 3
Какие основные подсчёты использует наша оптическая система? Простейший случай показан на рис. 3. Допустим, объект находится прямо перед вами. Если ваши глаза находятся на расстоянии R друг от друга, а ваш левый глаз видит объект под углом α правее по отношению ко взгляду прямо вперёд, а правый глаз видит объект под углом α левее, тогда согласно простейшей геометрии прямоугольных треугольников, расстояние D до объекта будет равняться
Из формулы видно, что когда D меньше, угол, на который линия взгляда на объект отстоит от прямого взгляда, становится больше.
Именно этого мы и ожидаем от параллакса.
В более общем случае, показанном на рис. 4, когда объект находится не прямо перед вами, получается чуть более сложным, как и тригонометрические формулы, но в нём работает тот же самый основной принцип и в итоге его не так уж сложно подсчитать. Ваш мозг проделывает такие подсчёты так быстро (используя технику, которую мы пока ещё не раскрыли), что вы об этом и не подозреваете.
Для достаточно удалённых объектов угол α оказывается слишком малым для того, чтобы его восприняли ваши глаза и мозг. В этот момент ваше чувство глубины пропадает. Поэтому Луна не кажется расположенной ближе, чем звёзды; они находятся слишком далеко, чтобы ощутить глубину. Также вашего ощущения глубины обычно не хватает, чтобы понять, пройдёт ли самолёт перед или за горой вдалеке. Но это просто ограничение ваших глаз.
Рис. 4
Как определить расстояние до более удалённых объектов? Есть два варианта; разработать научный инструмент, способный измерять углы точнее, чем ваш глаз; увеличить R, чтобы сравнивать не вид из глаз, а, например, вид из двух камер, стоящих в нескольких метрах друг от друга, или даже в разных местах континента.
А когда астрономы хотят измерить самые большие расстояния, какие только можно измерить при помощи параллакса, они сравнивают изображения удалённой звезды, сделанные с разницей в шесть месяцев, чтобы получить максимальное расстояние R на основании того, что Земля в течение года проходит довольно большое расстояние. Детали этих техник отличаются, но основной принцип тот же, что показа на рис. 3 и рис. 4 — принцип параллакса.
Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия
Переключить оглавлениеИз простой английской Википедии, свободной энциклопедии
Пример параллакса объекта на удаленном фоне из-за изменения местоположения. Если смотреть с «точки зрения А», объект оказывается перед синим квадратом. Когда точка обзора изменяется на «Точка обзора B», объект кажется перемещенным перед красным квадратом.
Параллакс — это воспринимаемое изменение положения объекта, видимого с двух разных мест.
В астрономии годовой параллакс является единственным прямым способом измерения расстояния до звезд за пределами Солнечной системы.
По сути, параллакс — это воспринимаемое явление смещения, которое возникает, когда объект рассматривается с разных позиций.
Измеряется углом между двумя линиями наблюдения. [1] [2] Близкие объекты имеют больший параллакс, чем более удаленные объекты, если смотреть с одинаковых позиций, поэтому параллакс можно использовать для определения расстояний.
Астрономы используют принцип параллакса для измерения расстояний до небесных объектов, включая Луну, Солнце и звезды за пределами Солнечной системы. Здесь термин «параллакс» — это угол между двумя линиями визирования на звезду.
Астрономические измерения положения проводятся в разное время года. Поскольку орбита Земли точно известна, можно вычислить расстояние от положения 1 до положения 2. Угол от горизонта до объекта можно точно измерить. Это дает треугольник, базовая линия и углы которого точно известны. Расстояние от треугольника вычисляется тригонометрическим методом и выражается в парсеках.
Этот метод не работает только с объектами, которые настолько удалены, что орбита Земли слишком мала, чтобы получить достаточно большой угол параллакса для точного измерения. Это расстояние составляет около 100 световых лет. Астрономы изобрели различные способы решения этой проблемы, но ни один из них не является столь точным, как метод параллакса для относительно близких объектов. Это обеспечивает основу для методов космической лестницы расстояний для расчета больших расстояний.
С 1989 по 1993 год спутник Hipparcos провел измерения более 100 000 ближайших звезд. Gaia (космический корабль) предназначен для проведения аналогичных измерений около миллиарда звезд.
Многие животные, включая людей, имеют два глаза, обеспечивающие восприятие глубины; это называется стереопсис. Поскольку два глаза находятся в разных местах головы, это дает основу для автоматического чувства расстояния. Мы воспринимаем это как обычную трехмерную сцену.
- ↑ Краткий Оксфордский словарь английского языка . 1968.
Взаимный наклон двух линий, пересекающихся под углом
{{cite encyclopedia}}: Отсутствует или пусто|title=(помощь) - ↑ «Параллакс». Оксфордский словарь английского языка (второе изд.). 1989.
Астрон. Кажущееся смещение или различие в видимом положении объекта, вызванное фактическим изменением (или различием) положения точки наблюдения; спец. угловая величина такого смещения или разности положений, являющаяся углом между двумя прямыми линиями, проведенными к объекту с двух разных точек зрения, и представляющая собой меру расстояния до объекта.
1968. - Параллакс Citizendium
Что такое параллакс? — Как астрономы измеряют расстояние до звезды
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Параллакс позволяет астрономам измерять расстояния до далеких звезд с помощью тригонометрии.
(Изображение предоставлено ЕКА)При наблюдении с Земли ночное небо кажется двухмерным. Но это совсем не то. Однако астрономам потребовались тысячи лет, чтобы понять, как измерять расстояния до звезд от нашей планеты и создавать настоящие трехмерные карты, отражающие распределение звезд и галактик во Вселенной. Одним из ключевых методов, который они используют, является так называемый параллакс, который основан на том же эффекте, что и стереоскопическое зрение.
Это работает так: протяните руку, закройте правый глаз и приложите вытянутый большой палец к отдаленному предмету. Теперь поменяйте глаза так, чтобы левый был закрыт, а правый открыт. Ваш большой палец будет немного смещаться относительно фона. Измерив это небольшое изменение и зная расстояние между глазами, вы можете рассчитать расстояние до большого пальца. Это тригонометрия.
Когда дело доходит до измерения расстояний до других звезд , нет двух глаз, которые могли бы решить эту задачу. Вместо этого орбита Земля вокруг Солнца обеспечивает основу для этих расчетов.
Каждые шесть месяцев планета меняет свое положение относительно окружающей вселенной на 186 миллионов миль (300 миллионов километров). Поскольку мы совершаем это движение вместе с Землей, мы можем (теоретически) наблюдать его эффект в виде крошечных кругов, которые звезды совершают на небе каждый год. Из-за огромных расстояний даже до ближайших звезд эти круги едва заметны, поэтому обнаружить и измерить их крайне сложно.
Связанный: Галактика Млечный Путь: Факты о нашем галактическом доме
История измерения параллакса в астрономии
Первое известное астрономическое измерение с использованием параллакса включало не звезду, а луну . Сообщается, что древнегреческий астроном Гиппарх использовал наблюдения солнечного затмения из двух разных мест, чтобы рассчитать расстояние до небесного спутника Земли.
В 1672 году итальянский астроном Джованни Кассини и его коллега Жан Рише провели одновременные наблюдения Марса с Кассини в Париже и Рише во Французской Гвиане.
Впоследствии Кассини использовал эти измерения для вычисления параллакса, определяющего расстояние Марса от Земли.
Первым человеком, которому удалось измерить расстояние до звезды с помощью метода параллакса, был немецкий астроном Фридрих Бессель в 1838 году. На основе своих наблюдений Бессель вычислил, что звезда 61 Лебедя , одна из звезд в созвездие Лебедя , должно быть примерно в 10 световых годах от Земли. Это было началом долгого и утомительного процесса построения трехмерной карты Вселенной.
В конце 1830-х годов современники и соперники Бесселя Вильгельм Струве и Томас Хендерсон провели по одному измерению параллакса каждый, в результате чего их общее число достигло трех. К началу 20 века список звезд с измеренными параллаксами вырос до нескольких сотен, в основном благодаря работе голландского астронома Якоба Каптейна.
В течение следующих десятилетий астрономы, с помощью усовершенствований в технологии телескопов, постепенно увеличивали каталоги звездных расстояний, используя метод параллакса.
В 1924 году американский астроном Фрэнк Шлезингер опубликовал каталог с параллаксами почти 2000 звезд, исследуя звездные расстояния до нескольких десятков световых лет от Земли. Его каталог был расширен примерно до 6000 звезд Луизой Фриланд Дженкинс в 1952 году и более чем до 8000 звезд Уильямом ван Альтеной в 1995 году. Но эффект мерцания, вызванный Земная атмосфера и искажение наблюдений телескопа, вызванное земной гравитацией , не позволили астрономам достичь точности выше примерно 0,01 угловой секунды (одна угловая секунда — это угловое измерение, равное 1/3600 градуса).
«Сегодня, благодаря передовым технологиям, таким как адаптивная оптика и интерферометрия, мы можем достичь точности в несколько десятков микросекунд на больших наземных телескопах», — Джос де Брюйне, астроном из Европейского космического агентства (ESA) сказал в заявлении .
Эффект параллакса заставляет звезды каждый год описывать маленькие круги в небе. Поскольку звезды тоже движутся в пространстве по своим траекториям, эти круги на самом деле превращаются в спираль.
(Изображение предоставлено ESA)Прорыв в измерении параллакса и картировании галактик
Настоящий прорыв в измерении параллакса и, следовательно, в определении расстояний до звезд в нашей галактике, Млечный Путь , произошел с миссией под названием Гиппарх , в честь древнегреческого астронома, впервые применившего этот метод для оценки расстояния до Луны.
Эта миссия, запущенная ЕКА в 1989 году, измеряла положение и параллаксы, а также собственные движения (движение звезды на небе, наблюдаемое в течение многих лет, которое не вызвано параллаксом, но отражает фактическое движение звезды в космос), около 120 000 звезд. Космический аппарат вращался вокруг Земли около четырех лет, что позволило астрономам исследовать окрестности Солнца на расстоянии до 300 световых лет с точностью до 0,001 угловой секунды.
Спустя два десятилетия после завершения миссии «Гиппархос» произошел еще один прорыв. В 2013 году ЕКА запустило телескоп под названием Gaia , который фиксирует положения, параллаксы и собственные движения более миллиарда звезд.
Это число составляет всего около 1% от фактического количества звезд в галактике, но астрономам этого достаточно, чтобы экстраполировать наблюдения, чтобы понять, как ведет себя Млечный Путь в целом.
Используя данные Gaia, они впервые смогли создать динамичный фильм о жизни галактики за миллиарды лет, раскрывая прошлые события, а также прогнозируя, что произойдет в будущем.
«У Hipparcos был детектор только с одним пикселем, и он мог наблюдать только одну звезду за раз», — сказал де Брюйне, заместитель научного сотрудника ЕКА по проекту Gaia. «С другой стороны, Gaia имеет почти миллиард пикселей в своих детекторах и может одновременно наблюдать за тысячами звезд».
Зеркала Gaia в 20 раз больше, и поэтому он собирает свет намного эффективнее, чем его предшественник, заглядывая гораздо глубже в галактику.
Что еще можно узнать из параллакса?
Метод параллакса, однако, является лишь первой ступенью на лестнице космических расстояний, последовательности методов, которые астрономы используют для оценки расстояний до объектов во Вселенной.
В какой-то момент звезды и галактик становятся слишком далекими, чтобы их параллакс можно было измерить даже с помощью самых чувствительных из доступных технологий. Но астрономы могут использовать информацию, полученную из измерений параллакса более близких звезд, для оценки расстояний до более далеких.
Например, измерив расстояния до ряда ближайших звезд, астрономы смогли установить взаимосвязь между цветом звезды и ее собственной яркостью, яркостью, которой она могла бы обладать, если бы смотрела на нее со стандартного расстояния. Затем эти звезды становятся тем, что астрономы называют «стандартными свечами». Сравнивая цвет и спектр звезд со «стандартными свечами», астрономы могут определить внутреннюю яркость звезды, сказал Марк Рейд, астроном из Гарвардского Смитсоновского центра астрофизики. 9Правило 2 гласит, что кажущаяся яркость источника света пропорциональна квадрату расстояния до него. Например, если вы спроецируете квадратное изображение размером один фут на экран, а затем переместите проектор в два раза дальше, новое изображение будет размером 2 фута на 2 фута или 4 квадратных фута.
Свет распространяется на площадь, в четыре раза большую, и его яркость будет лишь в четыре раза меньше, чем когда проектор находился на вдвое меньшем расстоянии. Если вы переместите проектор в три раза дальше, свет покроет 9 квадратных футов и будет казаться только одной девятой яркости.
Если звезда, измеренная таким образом, окажется частью далекого скопления, мы можем предположить, что все эти звезды находятся на одном расстоянии, и мы можем добавить их в библиотеку стандартных свечей.
Использование параллакса для трехмерных изображений
Еще одним применением параллакса является воспроизведение и отображение трехмерных изображений. Суть в том, чтобы захватить 2D-изображения объекта с двух немного разных ракурсов, подобно тому, как это делают человеческие глаза, и представить их таким образом, чтобы каждый глаз видел только одно из двух изображений.
Например, стереоптикон или стереоскоп, который был популярным устройством в 19 веке, использует параллакс для отображения фотографий в 3D.
Два изображения, установленные рядом друг с другом, просматриваются через набор линз. Каждая фотография сделана с немного отличающейся точки зрения, которая точно соответствует расстоянию между глазами. На левой картинке показано, что увидит левый глаз, а на правой картинке показано, что увидит правый глаз. Через специальный просмотрщик пара 2D-изображений объединяется в единую 3D-фотографию. Современная игрушка View-Master использует тот же принцип.
Другой метод захвата и просмотра 3D-изображений, анаглиф 3D, разделяет изображения, фотографируя их через цветные фильтры. Затем изображения просматриваются с помощью специальных цветных очков. Одна линза обычно красная, а другая голубая (сине-зеленая). Этот эффект работает для фильмов и печатных изображений, но большая часть или вся информация о цвете исходной сцены теряется.
В некоторых фильмах эффект 3D достигается за счет поляризованного света. Два изображения поляризованы в ортогональных направлениях или под прямым углом друг к другу, обычно в форме X, и проецируются на экран вместе.
Специальные 3D-очки, которые носят зрители, блокируют одно из двух наложенных друг на друга изображений для каждого глаза.
В большинстве современных 3D-телевизоров используется схема активного затвора для отображения изображений для каждого глаза, чередующихся с частотой 240 Гц. Специальные очки синхронизируются с телевизором, поэтому они попеременно блокируют левое и правое изображение для каждого глаза.
Игровые гарнитуры виртуальной реальности, такие как Oculus Rift и HTC Vive, создают трехмерные виртуальные среды, проецируя изображение под разными углами обзора для каждого глаза, чтобы имитировать эффект параллакса.
Связанный контент:
Трехмерные изображения также используются во многих областях науки и медицины. Например, КТ-сканы, которые представляют собой настоящие 3D-изображения областей внутри тела, а не просто пару 2D-проекций, можно отображать так, чтобы каждый глаз видел изображение под немного другим углом, создавая эффект параллакса. Затем изображение можно поворачивать и наклонять во время просмотра.
Ученые также могут использовать 3D-изображения для визуализации молекул, вирусов, кристаллов, поверхностей тонких пленок, наноструктур и других объектов, которые нельзя увидеть непосредственно в оптические микроскопы, поскольку они слишком малы или встроены в непрозрачные материалы.
Дополнительные ресурсы и материалы для чтения:
Вы можете узнать больше о звездном параллаксе на факультете физики и астрономии Университета штата Джорджия или посмотреть короткий урок об угле параллакса от НАСА. Как только вы освоите основы, вы сможете использовать принципы параллакса для создания стереоскопических проектов в Scratch Studios Массачусетского технологического института.
Библиография
Параллакс
https://sci.esa.int/web/gaia/-/60236-parallax (ESA, 2018)
Почему было так сложно изучать Млечный Путь до Гайи?
https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia/Why_was_it_so_difficult_to_study_the_Milky_Way_before_Gaia (ESA)
Эта статья была обновлена 12 декабря 2018 г.
автором Space.com Адамом Манном.
Присоединяйтесь к нашим космическим форумам, чтобы продолжать обсуждать последние миссии, ночное небо и многое другое! А если у вас есть новость, исправление или комментарий, сообщите нам об этом по адресу: [email protected].
Тереза — лондонский журналист, работающий в области науки и техники, начинающий писатель-фантаст и гимнастка-любитель. Родом из Праги, Чешская Республика, она провела первые семь лет своей карьеры, работая репортером, сценаристом и ведущей различных телепрограмм Чешского общественного телевидения. Позже она сделала перерыв в карьере, чтобы продолжить образование, и добавила степень магистра естественных наук Международного космического университета во Франции к степени бакалавра журналистики и магистра культурной антропологии Карлова университета в Праге. Она работала репортером в журнале Engineering and Technology, работала внештатным сотрудником в ряде изданий, включая Live Science, Space.