眼通过光学系统瞄准时的瞄准误差
l 对论瞄准误差的理论根据
从波动光学的观点来看,分辨本领取决于衍射作用。而众所周知,几何光学原理可以看成是当波长趋于零的极限情况下的一种近似。瞄准误差和分辨本领有一定的关系。因此,讨论瞄准误差的问题用波动光学的观点是合适的。
2 眼的分辨率及景深
为了方便,我们把使两目标(例如两点)重合的过程称为瞄准,而把沿视轴方向(纵向)的重合称为调焦,把垂直于视轴方向(横向)的重合称为对准。下面我们讨论使用单眼工作的情况。
根据眼的结构特性,按波动光学原理,在理想情况下分辨本领应取决于眼工作时瞳孔的大小(或者说它引起的衍射作用),同时还应与眼的视网膜结构有关。由于通常情况下眼的瞳孔工作直径为2毫米左右,在此情况下,与衍射作用的影响比较,可以认为眼视网膜上的细胞结构足够精细,而在瞳孔小于2毫米时,眼的象差很小,因而,分辨本领主要取决于衍射的影响。
按波动光学原理:
横向分辨本领(分辨率)用角度表示为
当取对比度K=15%时
当取对比度K一2.6%时
其中中丁为眼的瞳孔直径,单位用毫米表示。
纵向分辨本领用线量表示。易于得到被观测目标的纵向位移屠与该位移量在眼瞳。T范围内对应的波差dw的关系为
式中:L一目标距入瞳的距离;
一物方介质的折射率。
果将瑞禾lJ“{、”准贝lJ作为“清晰”的条件,那么物方物理景深的范围用瞳孔范围内任对应的波差表示应为
于是物理景深范围用线量表示应为
当NA:《二2时,(6)式简化为
如果定义
式中L为目标至光瞳的距离,称SD为视度,(7)式可化为
(7)、(9)两式分别用纵向线量和视度差值表示了景深的范围,即某目标位置的改变量只要在上面两式计算的值范围内,眼都会感到是清晰介勺。
实际上,按王、不。准贝。来衡量景深也是偏宽的,有人认。应以言或以·公代替瑞利准贝。的只此叮应以。W一3或aw=41一冤瞥戈3)式甲附丫,.司盯汪息岁J(仪A)‘长n西)两及L,)式可近似写成
其中,Kw为考虑到用不同的波差容限作为确定景深范围条件时的系数。Kw=2一4。在实践中,可取值为3或4。
3 眼的对准误差
眼的对准误差除与视场的照度、目标的对比度有关外,还与目标的形式有关。对准误差和目标形式的关系可查阅文献印。
眼的对准误差和分辨率有一定联系,目标的对比度有关外,还与目标的形式有关。对准误差和目标形式的关系可查阅文献印
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