SU67838A1 - Способ измерени видимости объекта с определенного рассто ни - Google Patents

Description

Видимость предмета в определенных услови х освещени  обычно определ етс  тем наибольшим рассто нием , с которого данный предмет еще остаетс  видимым. При наблюдении удаленного предмета видимость его бывает ограничена двум  факторами: наличием дымки (тумана ) в воздухе между предметом и наблюдателем, заслон ющей предмет от взора наблюдател , и уменьшением угловых размеров рассматриваемого предмета по мере удалени  его от наблюдател , причем сначала отдельные детали, а затем и весь предмет оказываютс  меньше разрешающей силы глаза и станов тс  невидимыми.

Способ определени  видимости предмета по удалении от него наблюдател  до предела различени  неудобен, а подчас неосуществим. Поэтому была поставлена цель по созданию прибора, который позвол л бы оценивать видимость рассматриваемого предмета с посто нного рассто ни  до .него. Принцип подобных приборов заключаетс  в моделировании картины при удалении наблюдател  от рассматриваемого предмета . Однако во всех предлагавшихс  ранее системах измерителей видимости моделировалс  лишь первый фактор, мешающий наблюдению, т .е. дымка, второй же фактор - 20

уменьшение угловых размеров - не моделировалс  и не учитывалс . Такое пренебрежение уменьшением угловых размеров рассматриваемого предмета может быть оправдано тем, что измерители видимости в первую очередь предназначались дл  исследовани  прозрачности атмосферы и при этом наблюдались весьма крупные и сильно удаленные предметы.

При решении большинства практических задач зрительной работы наблюдение производитс  на рассто ни х , не превосход щих 2-5 км, т. е. на таких рассто ни х, при которых мутность атмосферы еще не может существенно сказыватьс  на ухудшении условий наблюдени . Указанные системы измерителей совершенно не приспособлены дл  оценки температурных флюктуации воздуха, искажающих контуры предметов и ограничивающих возможность применений систем с большим увеличением.

Предметом насто щего изобретени   вл етс  способ измерени  видимости объекта с определенного рассто ни , по которому измерение видимости ведут путем определени  такой величины дефокусировки телескопической системы, котора  необходима дл  достижени  порога различимости объекта.

307

Дл  осуществлени  этого способа измерени  видимости предлагаетс  прибор, выполиенный в виде телескопической системы, в фокальной плоскости окул ра которой установлено матовое стекло, а объектив системы снабжен механизмом дл  аксиального его перемещени  с возможностью , отсчета величины последнего .

На фиг. 1 показан разрез прибора; на фиг. 2 - его наружный вид.

В описываемом приборе моделируетс  именно ухудшение качества изображени , определ ющее невозможность распознавани  предмета, его деталей и формы при уменьщении его угловых размеров. Моделирование этого  влени  непосредственным уменьшением угловых размеров рассматриваемых предметов можно осуществить, например, применением панкратических систем. Однако услови  наблюдени , в этом случае весьма утомительны, так как работа глаза проходит на пороге его разрешающей силы.

Причинами, ухудшающими качество изображени  в глазу наблюдател  и тем определ ющими предел его разрешающей силы (если исключить снижение контрастности объекта за счет атмосферной дымки),  вл ютс  оптическа  неоднородность атмосферы, аберрации оптической системы глаза, ее неравномерна  чувствительность и дефекты передачи изображени  от сетчатки до мозга наблюдател . В результате этих дефектов кажда  точка рассматриваемого предмета воспринимаетс  как кружок светорассеивани . Если этот кружок мал по сравнению с угловыми размерами рассматриваемого предмета, последний виден хорощо . При уменьшении угловых размеров предмета (удалении его от наблюдател ) качество изображени  ухудшаетс  и предмет становитс  неразличимым. Возможность различени  предмета определ етс  лишь отношением его угловых размеров к угловому диаметру кружка светорассе ни  и практически не зависит от абсолютных их размеров.

Работы последних лет показали, что диаметр кружка светорассе ни 

308

у наблюдател  с нормальным зрением (с разрешающей силой в 1) составл ет 4,3, у лиц же с пониженным зрением эта величина соответственно больше и может доходить до нескольких градусов.

Предложенный способ измерени  видимости объекта с определенного рассто ни  основан на искусственном увеличении кружка светорассе ни  и удалении его до столь большой величины, когда различение предмета в целом или же его деталей становитс  уже невозможным. По величине этого кружка светорассе ни  можно судить о видимости предмета.

Прибор представл ет собой телескопическую систему с объективом /, окул ром 2 и призматической оборачивающей системой 3. Б фокусе окул ра помещено матовое стекло #. Как окул р, так и объектив имеют соответствующую диоптрическую установку по щкалам 5 и 6.

Дл  измерени  видимости объекта окул р устанавливаетс  по глазу наблюдател  так, чтобы обеспечить наибольшую  сность видимости неровностей матированной поверхности . После этого прибор наводитс  на объект, видимость которого должна быть определена. Объект устанавливают на наилучшую видимость и по шкале 6 производ т отсчет. Затем поворачивают объектив, вдвигают или выдвигают его до потери видимости предмета (в целом или отдельных его деталей) и делают второй отсчет по щкале 6. Разность этих отсчетов и будет характеризовать видимость объекта или отдельной его детали..

Если все измерени  прибором предполагаетс  производить на одном и том же рассто нии, то установку на наилучшую видимость достаточно произвести всего один раз. Дл  большей точности установки следует найти два симметричных положени  объектива, когда исчезает кака -либо небольша  деталь рассматриваемого предмета, и брать среднее из этих отсчетов.

При дефокусировке объектива кажда  точка рассматриваемого предмета будет изображатьс  на матовом стекле кружком светорассе ни , диаметр которого пропорционален смещению объектива из фокальной плоскости.

Поскольку угловые размеры предмета , рассматриваемого в телескопическую систему, не мен ютс  при дефокусировке объектива, последн   оказываетс  эквивалентной удалению объекта от наблюдател , соответственно чему может быть проградуирована шкала дефокусировки объектива.

Если телескопическа  система измерител  видимости имеет увеличение , то диапазон применимости измерител  видимости может быть еще расширен путем использовани  системы не только при пр мом, но и при обратном ходе лучей.

При измерени х кружок светорассе ни  глаза очень мало увеличивает кружок светорассе ни - самого измерител  видимости, и поэтому показани  прибора почти не завис т от остроты зрени  наблюдател  и лишены субъективности.

Шкалу объектива (и окул ра дл  наблюдени  при обратном ходе лучей ) следует давать непосредственно в относительных увеличени х рассто ни  до предмета, при котором он становитс  неразличим.

Шкалу объектива (и окул ра) следует снабжать переставным индексом , чтобы можно было ее «нуль

совмещать с положением наилучшей видимости.

Дл  увеличени  светосилы системы и уменьшени  рассе ни  света в приборе целесообразно осуществл ть систему без матового стекла, но с переменной аберрацией. При этом необходимо, чтобы плоскость наиболее четкого изображени  все врем  оставалась в фокусе окул ра.

Такое плавное изменение аберрации системы возможно получить, например , изменениеаМ рассто ни  между отдельными линзами сложного объектива или окул ра.

Предмет изобретени 

1.Способ измерени  видимости объекта с определенного рассто ни , отличающийс  тем,, что измерение видимости ведут путем определени  величины дефокусировки телескопической системы, необходимой дл  достижени  порога различимости объекта.

2.Прибор дл  измерени  видимости объекта с определенного рассто ни , отличающийс  тем, что он выполнен в виде телескопической системы, в фокальной плоскости окул ра которой установлено матовое стекло, а объектив системы снабжен механизмом дл  аксиального его перемещени  с возможностью отсчета величины последнего.

№ 67Й38

- 4 - Фиг. 1