Измеритель видимости

Измеритель видимости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 42h, 17„, СССР № 68918

ОПИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений гопщна СССР

В. Ф. Пискун

Измеритель видимости

Заявлено 8 октября 1940 года в ГУТМС ва Х 383 (317019)

Опубликовано 31 июля In47 года

2бо

Во всех существующих системах измерителей видимости, построенных на принципе вуалирования наблюдаемого изображения некоторой добавочной яркостью, гашение изображений близкого и удаленного объектов производится на фоне неодинаковой яркости.

При обработке полученных из таких наблюдений результатов нужно знать отношение порогов контрастной чувствительности глаза наблюдателя в первом и втором случаях гашения.

На практике до сих пор оказывалось необходимым считать это отношение равным единице, т. е. полагать, что порог контрастной чувствительности глаза не зависит от яркости фона. Между тем такое допущение оправдывается лишь для ограниченной области значений яркости фона; оно становится несправедливым при очень малых и при очень больших яркостях.

Таким образом, применение измерителей видимости указанного выше класса ограничивается пределами оптимальных яркостей; в частности, эти приборы не пригодны для измерения видимости в условиях сумеречной освещенности.

Изобретение имеет целью осуществить измеритель видимости, также основанный на принципе вуалирования наблюдаемого изображения некоторой изменяемой яркостью, однако, в отличие от вышеуказанных измерителей, допускающий производство различных наблюдений на фоне одинаковой видимой яркости.

Согласно изобретению, предлагаемый измеритель снабжен расположенными перед объективом двумя пятигранными призмами, подвижными поступательно в противоположных направлениях, перпендикулярных к оптической оси, и служащими для создания смещенных друг относительно друга изображений наблюдаемого объекта.

На фиг. 1 изображена оптическая система предлагаемого измерителя, на фиг. 2 — устройство и расположение входящих в нее призм, на фиг. 3 и 4--расположение ребер этих призм в двух положениях последних и на фиг. 5 — видоизменение оптической системы измерителя.

Л 68918

Телескопическая система измерителя образована объективом / и окуи,ром 2; выходное отверстие ее меньше зрачка глаза наблюдателя (фиг. 1).

Вблизи объектива 1 расположены две пятигранные призмы 3 и /, способные перемещаться поступательН0 в противоположных направлени; х, перпендикулярных к оптической оси системы.

Устройство призм показано на фиг. 2 и характеризуется следующими данными:

1) грани АБ и ДГ призмы 3 и грани А Б и В Г призмы 4 образуют одинаково направленные двугранные углы, равные а, 2) грани АБ и В1 призмы 3 и грани А Б и / Д призмы 4 образуют одинаково направленные двугранные углы, равные Р и 3) углы и и ф малы, причем а Ф р.

Призмы 3 и 4 должны иметь такие размеры и быть расположены»о отношению друг к другу так, чтобы ребра Г и Г лежали возможно ближе к одной, перпендикулярнсй к оптической оси системы, плоскости. На фиг. 3 и 4 показано положение рсбер

Г и I при двух положениях призм.

Призма 4 склеена из трех отдельных частей 5, 6 и 7.

Благодаря указанному устройству в фокальной плоскости объектива получаются два смещенных относительно друг друга изображения наблюдаемого объекта: первое изображение— через части объектива, закрытые гранями Г Д и ВГ, и второе изображение — через остальную часть объектива. При этом яркости изображений пропорциональны площадям соответствующих частей объектива.

Необходимо при этом, чтобы глаз наблюдателя располагался на значительном расстоянии от действительного изображени;- . объекта, даваемого окуляром (например, достаточно близко к окуляру), с тем, чтобы лучи, образующие в глазу первое и второе изображения объекта, прсходили через одну и ту же часть хрусталика.

1-1еобходимость соблюдения этого условия вызывается неравноценностью различных участков зрачка в образовании световых ошун,ений.

270

Пусть в качестве объекта наблюдения использован контраст, образ:ванный яркостями р (цель) и (фон).

В первом изображении яркости цели и фона будут равны и

P = р .К р и t/ = P"Êð.

Во втором изображении они будут равны: .— O K(I — p> и ., — К(Р— р), где Р— общая плош,адь объектива, р — площадь части объектива, закрытой гранями ВГ и Г Д, К— постоянный для данного устройства коэфициент (в действительности, величина К несколько изменяется при изменении положения призм 3 и 4 благодаря неодинаковым потерям яркости в самом приборе, однако эти различия настолько малы, что ими можно пренебречь).

Поворачивая прибор вокруг оптической оси, находят такое его поло. жение, при котором второе изображение контраста будет покрываться первым изображением фона.

Тогда видимая яркость второго изображения цели будет равна

Ри=- К+И;=Р"Кр+Р KР— p) (i) и видимая яркость второго изображения фона будет равна:

Фф=р, +Р =Ф"К (2)

Соответствующая величина контраста:

Р— Рч, рi " — P

Сближая призмы 3 и l, уменьшают величину р настолько, чтобы удовлетворялось равенство: ,",) . „- -, <з) т. r. до момента кажущегося исчезновения контраста, затем отсчитывают по прибору расстояние между Г и Г и, зная диаметр объектива, нахо, ят величинч рiP.

Производ» второе наблюдение и используя в качестве цели другую поверхность, расположенную блике или дальше цели в первом наблюдении и рис юшгюся на том гке

Л 68918 самом фоне, аналогично предыдущему, получают: (— ф) „@ =я. 141

Уравнения (3) и (4) могут быть решены относительно величин д (коэфициент экстинция) и (фактор освещенности), входящих в выражения

P", P и P„r„. характеризующих собой метеорологические условия видимости.

Так как в обоих случаях видимая яркость фона имеет одно и то же значение, определенное равенством (2), то при одинаковых угловых размерах и геометрическом подобии контуров первой и второй цели физиологический фактор я будет иметь одинаковое значение, независимо от абсолютного значения яркости фона (предполагается, что яркости цели и фона во время наблюдений постоянны).

Вариант измерителя видимости, показанный на фиг. 5, отличается от описанного измерителя только тем, что вместо призмы 4 в нем применена призма 8 такого же вида, как и призма 3. В фокальной плоскости объектива получаются три изображенил — два боковых и одно центральное. Гашению подвергается центральное изображение.

Этот измеритель рассчитан для наблюдений над вертикальной видимостью по шарам-пилотам.

)!påäìåò и",îáðåòåíèÿ

Измеритель видимости, основанный на принципе вуалирования наблюдаемого изображения некоторой изменяемой яркостью, о т л ич а ющий с я тем, что, с целью получения возможности производства различных наблюдений при фоне одинаковой видимой яркости, он снабжен расположенными перед объективом двумя пятигранными призмами, подвижными поступательно в противоположных направлениях, перпендикулярных к оптической оси, и служащими для создания смещенных друг относительно друга изображений наблюдаемого объекта.