Секреты оптики

Не совсем понял вопрос. Вас интересует, как получить из одного изображения два? Или как на матрице разделить (отличить) которая из точек (1, 2, 3) ближе или дальше?

 

Если в общих чертах, то деление изображения можно пояснить на простом бытовом примере с оконным стеклом. Например, стоя на улице и глядя в окно вы можете одновременно увидеть и предметы за стеклом, и своё отражение в стекле (если стекло перпендикулярно линии визирования). Но вас также могут видеть и из помещения. То есть стекло одновременно и прозрачно, и отражает лучи (ваше изображение). Если стекло не перпендикулярно линии визирования, то себя вы не увидите, но можете увидеть, например, потолок. И ваше отражение в стекле могут наблюдать с потолка.
Примерно то же самое происходит в призме, разделяющей изображение. Полированные грани на косой склейке и пропускают лучи сквозь призму, и отражают их на определённый угол.
Таким же образом, разделив изображение и разведя его на некоторый параллактический угол, можно получить два одинаковых изображения на матрице.

Изображение цели, находящейся на линии визирования, попадает в центр сетки нитей. В цифровых нивелирах копия изображения (из разделяющей призмы) попадает на матрицу приёмника. Нивелир "знает" действительные размеры шкалы штрихового кода, поэтому по её изображению может вычислить расстояние до рейки.

Судя по описанию Ковалёва, в его дальномере копия изображения ещё раз делится, и на матрицу попадают два идентичных изображения, но смещённые на некоторую величину. Резкость изображения в плоскости сетки нитей (соответственно и на матрице) определяется тем, как наблюдатель сумел сфокусировать трубу на цель.
Утверждения, будто расстояние до цели можно определить, зная величину параллактического угла (γ) и величину сдвига (b) несостоятельны, поскольку и параллактический угол, и расстояние от точки разделения (вершины паралл. угла) постоянны, следовательно, и величина сдвига изображения всегда будет постоянна и никак не зависит от расстояния до цели.
Зная γ и измерив b, можно вычислить лишь расстояние от матрицы до вершины параллактического угла (точки разделения изображения в призме). До цели расстояние так не определить.

Раскрыть Спойлер Свернуть Спойлер

Чтоб вычислить расстояние по изображению на матрице, нужно заранее измерить размеры всех целей, занести их память тахеометра, и расположить их перпендикулярно линии визирования. Тогда что-то ещё может получиться.

 

По-моему проще понять по принципу работы фокусировочных клиньев в старых Зенитах (клинья "Додена"). У объектов, находящихся на разном расстоянии, плоскость фокусировки тоже отличается. И это обыгрывается клиньями. Извините если "не попал".

 

Да, цели 1, 2, 3 не могут быть одновременно в фокусе (то есть в плоскости сетки нитей). Особенно это будет заметно на близком расстоянии от прибора до цели, но цели между собой относительно далеко. Если же цели между собой близко, но далеко от прибора, то наблюдатель может не заметить разницы в чёткости изображений всех трёх целей.
Но в данном примере (рисунок) призмы и клинья неподвижны, фокусировка осуществляется перемещением фокусирующей линзы.

 

А вот скажите, каким образом можно сделать так, чтобы два одинаковых изображения были на одной матрице?

Суть в том, что не могу выбрать, каким образом это можно осуществить. Если призмой Волластона - во-первых, пучки света необходимо перенаправлять (рис. 1), потому как они направлены не под прямым углом к пл-ти матрицы в момент выхода из призмы. Т.е. еще не понятно, как это скажется на внеосевых пучках и аберрациях системы. Во-вторых, два пучка проходят разные оптические пути, т.е. еще следует вбухать некий асферический компенсатор с непонятным законом поверхности. Пробовал бипризму Френеля - фигня какая-то получается. Думаю взять светоделительную пластину и зеркало, чтобы как-нибудь направить пучки. Но проблема в том, что расстояние между оптической системой и плоскостью матрицы мало (23 мм).

 

Парни! Я не использую вышеназванные призмы т к только сейчас узнал о их существовании

 

я просто не хотел что вы так все усложняли и ведь обсуждение началось с моей идеи

 

на рисунке одын оптический канал а нужно дыва