что такое параллакс в оптике

Охота в Карелии

Параллакс. Загадка оптического прицела.

Параллакс. Загадка оптического прицела.

Сообщение Reanimatolog » 31 авг 2012, 11:01, Пт

Re: Параллакс. Загадка оптического прицела.

Сообщение Reanimatolog » 31 авг 2012, 11:21, Пт

Параллакс: так ли страшен черт?
19.09.2002

В разговорах «бывалых», когда речь заходит об оптических прицелах, зачастую «всплывает» понятие «параллакс». При этом упоминается множество фирм и моделей прицелов, и звучат разнообразные оценки.

Так что же такое параллакс?
Параллаксом называют видимый сдвиг изображения цели по отношению к изображению прицельной марки, если глаз отодвигается в сторону от центра окуляра. Это происходит вследствие того, что изображение цели сфокусировано не совсем в фокальной плоскости прицельной марки.
Максимальный параллакс возникает, когда глаз достигает границы выходного зрачка прицела. Но даже в этом случае прицел с постоянной кратностью увеличения 4х, отстроенный от параллакса на 150 м (на заводе) даст ошибку около 20 мм на дистанции 500 м.
На коротких дистанциях эффект параллакса практически не сказывается на точности выстрела. Так для упомянутого выше прицела на дистанции 100 м ошибка составит лишь около 5 мм. Также следует иметь в виду, что при удержании глаза по центру окуляра (на оптической оси прицела), эффект параллакса практически отсутствует и не сказывается на точности стрельбы в большинстве охотничьих ситуаций.

Прицелы с заводской отстройкой от параллакса

Прицелы с возможностью отстройки от параллакса

Приведенные выше величины взяты из материалов, предоставленных компаниями Leupold (США) и KAHLES (Австрия).

Источник

Измерение дистанции стрельбы коррекцией параллакса, или Что такое параллакс?

Стрелок регулирует передний или боковой механизм, смотря одновременно и на сетку и на цель. Когда и сетка и мишень в резком фокусе, в прицеле, на его максимальном увеличении, прицел, как говорят, свободен от параллакса. Это есть определение параллакса с огнестрельной точки зрения, где большинство выстрелов ведется на дистанциях более 100 метров и ГРИП (глубина резко изображаемого пространства) велик.

Измерение дистанции стрельбы коррекцией параллакса, или Что такое параллакс?

Типы регулировки параллакса

I) Регулируемый объектив (передний фокус)

Это относительно простой механически и, как правило, менее дорогой чем боковой, механизм фокусировки. Есть дорогие исключения, такие как Leupold, Burris, Bausch&Lomb, и эти модели пользуются популярностью в филд-таргете из-за их исключительных оптических качеств. Однако, существует эргономический недостаток использования параллакса на объективе и это происходит из-за того, что нужно дотянуться к передней части прицела, чтобы настроить его, в то время как необходимо производить прицеливание.

Это является особой проблемой в стойке и стрельбе с колена. Некоторые модели, такие как Burris Signature, имеют «сбрасываемое кольцо калибровки». Линейка прицелов Leupold включает прицелы, где объектив не вращается; линза перемещается только тогда, когда вы используете рифленое кольцо. В большинстве прицелов с передней фокусировкой весь корпус передней линзы вращается.

Существуют различные приемы, чтобы сделать чтение дистанций легче, такие как некие хомуты вокруг объектива или призмы, чтобы смотреть шкалу из стрелковой позиции. Стрелок-левша может найти этот тип прицелов более удобными, чем прицелы с боковым колесом.

Регулируемый объектив (передний параллакс) на прицеле

Прицелы с боковыми колесами в филд-таргете в настоящее время, стали скорее нормой, чем исключением. Хотя, обычно дорогие, и ограниченные в модельном ряде, они предлагают одно большое преимущество над моделями с передним «параллаксом»: легкость доступа к боковому колесу вместо передней части прицела. Отметки дистанции на колесе могут быть прочитаны без акробатических упражнений, то есть нарушения изготовки.

Боковые колеса, как правило, легче поворачивать, чем объектив, следовательно, возможна более точная регулировка. Однако, этот механизм гораздо более уязвим. Если колесо имеет люфт, вы всегда должны измерять дистанцию в одном и том же направлении для компенсации этого люфта.

Вместо устанавливается большое колесо поверх существующего. Большие колеса, как правило, сделаны из алюминия, и крепятся на место резьбовыми штифтами или винтами. Оригинальные ручки, как правило, 20-30 мм в диаметре. «Кастомные» колеса, как правило варьируются в размерах от 3 до 6 дюймов в диаметре.

Также может оказаться, что необходимо изготовить указатель на колесе, чтобы заменить стоковый. Тонкого куска пластика или металла, зажатого между верхним и нижним полукольцами и располагающегося по краю колеса, должно быть достаточно.

Несколько вариантов кастомных увеличенных колес

Вы можете увидеть некоторые действительно огромные колеса по всему миру, но их не стоит ставить больше, чем 6-7 дюйма, т.к это более уязвимо и разрешение не улучшится. Вы будете иметь большой шаг шкалы, но и ошибки будут больше тоже. Желательно монтировать метку на самом прицеле (например, с помощью третьего кольца крепления, или с помощью уже имеющегося указателя на прицеле), а не монтажа чего-либо между двумя кольцами кронштейна оптического прицела. Таким образом, вы не должны калибровать параллакса снова, если у вас есть причина, чтобы снять прицел.

Калибровка «отстройки параллакса» в качестве дальномера

Это самая сложная часть всей процедуры работы с прицелом. В процессе вас может постигнуть разочарование и навалиться усталость, а длительное зрительное напряжение может стать причиной потерянного времени и усилий. Во время соревнований, все, что вы делаете в процессе выстрела будет впустую, если вы не разметите правильную дистанцию, так что тщательность действий по разметке параллакса обязательно принесет дивиденды.

Разместите мишени на безопасном расстоянии и выстрелите примерно десять раз в каждую. Это обеспечит контраст между краской на мишени и серым металлом самой мишени. Взяв нейлоновый шнур, свяжите несколько крупных узлов через металлическое кольцо на лицевой панели. Отдельные петли и намотки на шнуре могут оказать неоценимую помощь в решении проблемы точной фокусировки.

Может оказаться необходимым обернуть кусок ленты вокруг колеса отстройки параллакса, чтобы обеспечить поверхность, на которой можно записать числа. Остроконечные перманентные маркеры – лучший вариант для записи на ленту. Кроме того, можно использовать номера-наклейки для нанесения разметки непосредственно на полированный алюминий. Сейчас настало время, чтобы решить, какой метод маркировки вы будете использовать.

Это печальный факт, что чем больше расстояние, тем шаг между отметками уменьшается, сливаясь в одну после 75 ярдов. В среднем расстояние между 20 и 25 ярдов на 5-дюймовом боковом колесе составляет около 25 мм. Между 50 и 55 ярдами это уменьшается до, примерно, 5 мм. Следовательно, большие дальности являются наиболее трудноопределяемыми и повторяемыми. Отметка в 20 ярдов является хорошим местом для начала. Это выше нижнего предела фокуса прицела, но не настолько далеко, чтобы оказаться сложным.

Поместите обе цели ровно на 20 ярдов от передней линзы прицела. Важно, что именно передняя линза используется в качестве опорной точки для всех ваших измерений в противном случае это может привести к неточным показаниям дистанций. Выполните следующие действия:

1. Сосредоточьте свой глаз в первую очередь на сетке прицела. Поверните колесо до тех пор, пока цель не окажется приблизительно в фокусе.
2. Повторите, но попытайтесь уменьшить амплитуду работы колесом, пока изображение цели не окажется четким и резким.
3. Используя канцелярские принадлежности, сделайте крошечную (!) отметку на колесе рядом с «указателем».
4. Повторяя шаги 2 и 3, Вы ищете метки, которые будут в том же месте каждый раз после замера. Если это так, вы можете отмаркировать ее цифрой и сделать вашим постоянным значением для этой дистанции. Если оказывается невозможным и вы все-таки получите несколько меток, вы можете просто пойти на компромисс между крайними отметками или принять за рабочую точку то место, где они самые плотные и надписать значение.
5. Повторите шаги 1-4 с белой мишенью. Отметки могут оказаться в том же месте, но не могут и не оказаться. Запишите разницу при переходе от черной к белой цели. Это важно- практиковать дальномер в различных условиях освещения. Это важно, потому что человеческий глаз аккомодируется гораздо быстрее, если изображение отличается высокой детализацией и достаточно простое. При вращении колеса, ваш мозг пытается немного исправить изображение из нерезкого до резкого, прежде чем это станет ДЕЙСТВИТЕЛЬНО резким. Эта разница зависит от условий освещения, вашего возраста, физической формы в данный момент и т.д. Вы можете уменьшить этот эффект, если вращать колесо всегда с одной и той же скоростью, не слишком быстро, но не «миллиметр за миллиметром». Изображение фокусироваться более определенно, если вы делаете бОльшие движения, например, по 5-10 ярдов и не только по 1-2 ярдов.

Как отмечалось ранее, важно не слишком старается. Как только вы концентрируетесь на цели, ваши собственные глаза будут пытаться компенсировать ошибки параллакса и сфокусируют цель, в то время как перекрестье будет не в фокусе (рис.1). Вы не заметите этого, пока не перестанете смотреть на цель, в какой момент вы заметите, что перекрестие резкое и цель вдруг размыты и не в фокусе (рис.2).

Вот почему вы должны сосредоточить свои глаза в первую очередь на перекрестье сетки и просто взять небольшой взгляд на цель или просто используйте ваше периферийное зрение (речь про то, что надо бы держать второй глаз открытым – прим.перев.)для наблюдения за целью, сохраняя при этом основное внимание на перекрестье. Таким образом, цель будет видна резко в то время как сетка тоже остается резкой (рис.3).

С завершением настройки параллакса на 20-ярдов, переместитесь на 5 ярдов дальше. Повторите эту процедуру для каждых 5 ярд от 20 до 55 ярдов, постоянно сверяясь с другими дистанциями, чтобы убедиться, что ничего не изменилось. Если все начинает меняться, сделайте перерыв и попробуйте еще раз.

После того как 20-50 ярдов были завершены, устанавливают короткие расстояния с точностью на ваш выбор. Как отмечалось ранее, установка 17,5 ярдов для диапазона от 15 до 20, а затем 1-ярдового шага вниз от 15 ярдов должно оказаться более чем достаточно. Когда вы достигнете дистанций ближнего предела измерений вашего прицела, сверяйтесь с рулеткой. Возможно, вам придется двигать мишень лишь на шесть дюймов, чтобы определить это расстояние. Это может оказаться 8.5 ярдов или что-то подобное.

Большинство прицелов, что используются в FT, не могут измерять дистанции от 8 ярдов, лишь с 10 или 15 ярдов. Если вы выкрутите трансфокатор в меньшую сторону, вы увидите эти близкие мишени более резко, но никогда по-настоящему четко. «Фокус-адаптер» может помочь этой проблеме, но многие стрелки могут жить с ней в любом случае. Независимо от расстояния, установите вертикальную поправку для этой дистанции, стреляя в одну из картонных мишеней по методике, описанной ранее. Теперь у вас есть прицел, которая будет работать как дальномер для всех расстояний отмеченной траектории.

Теперь для теста. Понадобится друг или же коллега. Попросите, чтобы они поставили несколько мишеней на различных дистанциях, каждая из которых была измерен с рулеткой. Они должны будут записать эти дистанции. Затем измерьте дистанцию до каждой из целей, в свою очередь, называя значение каждой Вашему другу. Он будет писать названные величины рядом с измеренными дистанциями.

Если вы следовали данному руководству до этого места, вы настроили вашу винтовку и прицел и способны выиграть любое соревнование. Остальное, как говорится, зависит от вас. Добро пожаловать в Филд Таргет. Наслаждайтесь!

Сдвиг параллакса

Есть несколько различных способов борьбы со сдвигом параллакса, от соответствующего смещения масштаба и наклонных меток расстояния до нескольких (или регулируемых) указателей. Но дело в том, что вы должны узнать ваш прицел и его дальномер при различных температурах.

Несколько примеров коррекции сдвига параллакса

К сожалению, есть только один способ узнать про необходимые исправления: вы должны тестировать прицел в разные времена года и время дня, расставив мишени, через каждые 5 ярдов и промерять их много раз, очень точно. Важно, чтобы прицел оставался в тени и находился, по крайней мере полчаса, на открытом воздухе перед началом замеров.

Калибровка шкалы дальномера для различных температур

После дюжины экспериментов вы увидите, как ваш прицел реагирует на температуру. Сдвиг параллакса может быть непрерывным при изменении температуры, но не может быть «почти ничего, а потом вдруг «прыжок»». Если вы уже знаете, как ваш прицел работает, вы будете также знать, сколько и как компенсировать, чтобы получить правильные результаты измерения дальности.

Изолировать прицел совершенно бесполезно, потому что это может защитить только от прямых солнечных лучей, но он по-прежнему подвергается нагреву от окружающей среды и произойдет сдвиг параллакса. Кроме того, водяное охлаждение не является хорошей идеей 🙂 Мы можем сделать две вещи, которые действительно полезны: мониторинг температуры окружающей среды или еще лучше если самого прицела (см. рисунок ниже). И, конечно, держать прицел в тени все время. Выстрел занимает только 2-3 минуты, так что прицел не может получить слишком много тепла и у него есть 10-15 минут, чтобы вернуться к температуре воздуха.

Что делать со смещением параллакса?

Инструкция по Установке Прицела БФТА
— Обновлено Маэстро

Источник

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:

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. Так, например, оптические недостатки объектива также могут привести к параллаксу. Неисправленные должным образом производителем сферическая аберрация, астигматизм приведут к формированию изображения на значительном удалении от сетки. Никакая отстройка параллакса не спасет от дефектов оптической системы. Кроме того, если сетка не точно (прецизионно) установлена в тубусе прицела на определенном расстоянии от объектива, в результате дистанция отсутствия параллакса будет преувеличена. Ненадежная фиксация (монтаж) прицельной сетки, приводящая к смещениям всего лишь в тысячные доли миллиметра, в последствие приведет к изменяющейся величине 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. Юстируя узел объектива в оптической системе прибора, цель может быть «перемещена» точно в фокальную плоскость сетки для любых дистанций.

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. А это вовсе неправильно. Фокусировочное кольцо на окуляре следует использовать только для фокусировки на сетке, причем лучше всего фокусировать сетку, глядя в небо или белый лист бумаги, это позволит избежать недоразумения в попытке фокусировать изображение на отдаленных объектах вместо сетки. По сути стрелку достаточно единожды настроить фокус на сетке, добившись ее максимальной резкости, подстроив кольцо коррекции диоптрий (фокусировочное кольцо на окуляре) под индивидуальные особенности зрения, и этого достаточно. Это следует делать заранее, так как глаз человека имеет природную способность адаптироваться и фокусироваться на изображении, что в свою очередь приведет к погрешности настройки прицела.

Различают следующие методы отстройки параллакса:

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!

Источник

Параллакс и аберрации оптических прицелов

Начнем с понятия аберрации.

Любой реальный оптико-механический прибор является произведенной человеком из каких-то материалов ухудшенной версией идеального прибора, модель которого рассчитывается исходя из простых законов геометрической оптики. Так в идеальном приборе каждой ТОЧКЕ рассматриваемого предмета соответствует определенная ТОЧКА изображения. На самом же деле это не так. Точка никогда не изображается точкой. Ошибки или погрешности изображений в оптической системе, вызываемые отклонениями луча от того направления, по которому он должен был бы идти в идеальной оптической системе, называются аберрациями.

Аберрации бывают разные. Наиболее распространены следующие виды аберраций оптических систем: сферическая аберрация, кома, астигматизм и дисторсия. К аберрациям также относятся кривизна поля изображения и хроматическая аберрация (связана с зависимостью показателя преломления оптической среды от длины волны света).

Вот что написано о различных видах аберраций в самом общем виде в учебнике для техникумов (не потому привожу этот источник, что сомневаюсь в интеллектуальных способностях читателей, а потому, что материал здесь изложен наиболее доступно, лаконично и грамотно):

Астигматизм заключается в том, что сферическая поверхность световой волны при прохождении оптической системы может деформироваться, и тогда изображение точки, не лежащей на главной оптической оси системы, представляет собой уже не точку, а две взаимно перпендикулярные линии, расположенные на разных плоскостях на некотором расстоянии друг от друга. Изображения точки в промежуточных между этими плоскостями сечениях имеют вид эллипсов, одно из них имеет форму круга. Астигматизм обусловлен неодинаковостью кривизны оптической поверхности в разных плоскостях сечения падающего на нее светового пучка. Астигматизм может быть исправлен таким подбором линз, чтобы одна компенсировала астигматизм другой. Астигматизмом (впрочем, как любыми другими аберрациями) может обладать и человеческий глаз.

Хроматическая аберрация обусловлена зависимостью показателя преломления прозрачных сред от длины волны света (дисперсия света). Вследствие ее проявления изображение предмета, освещенного белым светом, становится окрашенным. Для уменьшения хроматической аберрации в оптических системах применяют детали с различной дисперсией, что приводит к взаимной компенсации этой аберрации…»(с)1987, А.М. Морозов, И.В. Кононов, «Оптические приборы», М., ВШ, 1987.

Что же из всего вышеизложенного важно для уважаемого читателя?

Теперь о понятии параллакса.

«Параллаксом называется кажущееся смещение наблюдаемого предмета вследствие перемещения глаза стрелка в какую-либо сторону; появляется оно в результате изменения угла, под которым был виден данный предмет до перемещения глаза стрелка. В результате кажущегося смещения прицельной шпильки или перекрестья получается ошибка в наводке, эта параллактическая ошибка и есть так называемый параллакс.

Чтобы избежать параллакса, следует при прицеливании посредством телескопа приучить себя ставить глаз всегда в одинаковом положении по отношению к окуляру, что достигается прикладистой ложей и частым упражнением в прицеливании. Современные оружейные телескопы позволяют перемещать глаз вдоль оптической оси окуляра и в стороны от нее до 4 мм без параллактической ошибки в прицеливании.

В.Е. Маркевич 1883-1956 гг.
«Охотничье и спортивное стрелковое оружие»

Из всего вышесказанного вывод напрашивается такой:

Уважаемые пользователи оптических прицелов! Не забивайте себе головы такими терминами, как астигматизм, дисторсия, хроматизм, аберрация, кома и т.п. Пусть это остается уделом оптиков-конструкторов и расчетчиков. Все, что вам надо знать о своем прицеле, это исправлен он на параллакс, или нет. Выясните это, проведя нехитрый опыт, описанный в данной статье.

Желаю всем получить положительный результат.

Егор К.
Редакция 30 сентября 2000 г.
Блокнот Снайпера

Источник