Измеритель видимости

Зарегистрировано в Бюро изобретений Гопыана СССР В, Ф, Пискун Измеритель видимостиЗаявлено 8 октября 1940 года в ГУТМС ва Уе 383 (317019) Опубликовано 31 июля 1 Р 47 года 26 о 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 лищь 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.Телескопическая система измерителя образована объективом / и оку.и.ром 2; выходное отверстие ее меньше зрачка глаза наблюдателя (фиг. 1).Вблизи объектива У расположеныдве пятигранные призмы 3 и /,способные перемещаться поступательно в противоположных направлени; х,перпендикулярных к оптической осисистемы.Устройство призм показано нафиг. 2 и характеризуется следующимиданными:1) грани АБ и ДГ призмы 3 играни АБ и ВГ призмы 4 образуютодинаково направленные двугранньеуглы, равные а,2) грани АБ и В 1 призмы 3 и грани АБ и ГД призмы 4 образуютодинаково направленные двугранныенаглы, равные р и 3) углы и и фмалы, причем а Ф р,Призмы 3 и 4 должны иметь такиеразмеры и быть расположены по отношению друг к другу так, чтобыребра Г и Г лежали возможно ближек одной, перпендикулярнсй к оптической оси системы, плоскости, Нафиг, 3 и 4 показано положение рсберГ и Г при двух положениях призм,Призма 4 склеена из трех отдельных частей 5, 6 и 7.Благодаря указанному устройствув фокальной плоскости ооъектива получаются два смещенных относительно друг друга изображения наблюдаемого объекта: первое изображение -через части объектива, закрытые гранями ГД и ВГ, и второе изображение - через остальную часть объектива. При этом яркости изображенийпропорциональны площадям соответствующих частей объектива.Необходимо при этом, чтобы глазнаблюдателя располагался на значительном расстоянии от действительного изображения объекта, даваемого окуляром (например, достаточноблизко к окуляру), с тем, чтобы лучи,образующие в глазу первое и второеизображения объекта, прсходили через одну и ту же часть хрусталика.Необходимость соблюдения этогоусловия вызывается неравноценностьюразличных участков зрачка в образовании световых ошун 1 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 ир=рК р и Р,"=р"Кр.Во втором изображении они будут равны:р. - р К(Р - р, и р., - р К(Р - р),где Р - общая плош,адь объектива,р - площадь части объектива, закрытой гранями ВГ и ГД, К -постоянный для данного устройствакоэфициент (в действительности, величина К несколько изменяется приизменении положения призм 3 и 4благодаря неодинаковым потерям яркости в самом приборе, однако этиразличия настолько малы, что имиможно пренебречь),Поворачивая прибор вокруг оптической оси, находят такое его положение, при котором второе изображение контраста будет покрыватьсяпервым изображением фона.Тогда видимая яркость второгоизображения цели будет равна=- К+К=О"Кр+РК(Р - р) (1)и видимая яркость второго изображения фона будет равна:Ь=К+1,=ГКР (2)Соответствующая величина контраста:Рж-Рчр" -РСближая призмы 3 и 4, уменьшают величину р настолько, чтобы удовлетворялось равенство:Д ф ;,-ф- , сз)т. е. до момента кажущегося исчезновения контраста, затем отсчитываютпо прибору расстояние между Г и Ги, зная диаметр объектива, находятвеличину рР.Производ второе наблюдение ииспользуя в качестве цели другуюповерхность, расположенную ближеили дальше цели в первом наблюдении и рис юшгюся на том гкесамом фоне, аналогично предыдущему, получают: Уравнения (3) и (4) могут быть решены относительно величин д (коэфициент экстинция) и (фактор освещенности), входящих в выражения Р"и фи 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. Предмет изобретенияИзмеритель видимости, основанный на принципе вуалирования наблюдаемого изображения некоторой изменяемой яркостью, о т л ич а ющи й 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.