Можно ли настроить параллакс ближние дистанции. Параллакс и аберрации оптических прицелов. Смотреть что такое "Параллакс" в других словарях

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 :

Дистанция, на которую удален объект относительно линзы объектива прибора.
На какое расстояние смещен глаз стрелка относительно оптической оси прицела, что определяется величиной выходного зрачка.

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.

Еще раз обратим внимание на том, что, как показывает практика, разметка на механизме отстройки параллакса является относительной. Приведенная градуировка скорее является всего лишь гидом, ориентиром, но не устраняет параллакс на выбранных увеличениях и выставленных настройках. На самом деле, единственный способ добиться лучших результатов и сделать все правильно после того, как было правильно отрегулировано кольцо коррекции диоптрий, - это медленно вращать механизм отстройки параллакса до тех пор, пока цель не станет четкой и ясной, а также пока Вы не убедитесь, что небольшие отклонения глаза от оптической оси прицела не приводят к смещению прицельной сетки относительно цели.

Различают следующие методы отстройки параллакса :

Rear Focus (Second Focal Plane Type Corection) или отстройка параллакса на окуляре. В данном методе прямо перед окуляром расположено кольцо со шкалой от минимальной дистанции (обычно – от 50 ярдов) до максимума (обычно - бесконечность). Кольцо выглядит в точности как кольцо трансфокатора в прицелах с переменной кратностью, но в данном случае отвечает за отстройку параллакса. Данный метод встречается довольно редко, обычно только в прицелах с фиксированной кратностью, увеличение которых выше 8х и ниже 20х. Отстройка параллакса на окуляре реализована в таких прицелах, как например, тактический прицел SWFA SS 10x42 или прицел Sightron SIII 10X42 MMD.

Side Focus (SF) или боковая отстройка параллакса . Как правило, барабан отстройки параллакса расположен слева рядом с маховиками ввода горизонтальных и вертикальных поправок. Разметка дистанций расположена по периметру барабана. Маховик имеет удобное расположение для вращения левой рукой, не отрываясь от наблюдения через прицел.

Adjustable Objective (AO, Front Objective Lens Type Correction) или отстройка параллакса на объективе . Данный метод позволяет вносить корректировки, вращая кольцо на объективе прицела с нанесенной на нем разметкой дистанций. Довольно распространенный метод отстройки параллакса.

Fixed Parallax или фиксированная (заводская) отстройка параллакса . В прицелах с заводской отстройкой параллакса не предусматривается самостоятельная регулировка, нет дополнительных механических узлов для корректировки. Такие прицелы на заводе отстроены от параллакса для конкретной дистанции, как правило, 100 ярдов, 150 ярдов или 200 ярдов. Кстати, хорошая новость и то, что, как правило, в прицелах с увеличением до 7х параллакс будет составлять не более 2 дюймов на дистанции в 400 ярдов.

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!

Давайте оставим в стороне физику явления параллакса (кому интересно, найдут, где о нем почитать). Главное, оно существует и осложняет жизнь поклонникам пневматики и арбалетов. Мало того, что неудобно целиться, так еще и меткость здорово страдает.

Вот так выглядит смещение точки попадания при возникновении классических «лун» параллакса.

Откуда же он вообще берется, кто виноват и что делать?

Вызвано это стремлением эйрганнеров и некоторых стрелков из арбалетов к обзаведению «крутыми» длиннофокусными прицелами большой кратности. Именно они на коротких (характерных для этого оружия) дистанциях чрезвычайно подвержены появлению лун, уплыванию картинки и т.п. И именно на них производителям приходится прибегать к усложнению конструкции за счет введения механизмов отстройки от параллакса (фокусировки). Как по простенькой технологии АО (на объективе), так и высококлассной SF (маховик отстройки порой представляет собой настоящий штурвальчик сбоку прицела).

На кой черт на арбалете или обычной пневматической пружинно-поршневой винтовке, предназначенной для «плинка» или охоты, 9-ти, а то и 12-кратный прицел? Ладно, при высокоточной стрельбе, производимой с упора и даже станка. При стрельбе с рук, зачастую навскидку, мы, кроме параллакса, получаем скачущий по громадной мишени крест и вызванное этим желание «подловить» ее центр, которое является одной из основных ошибок прицеливания. А вот для огнестрельщиков почему-то эта проблема не очень актуальна.

Как это выглядит у нарезного огнестрела, для которого, собственно, изначально и предназначены ОП? Во-первых, стрельба ведется на дистанциях от 100, ну, пусть от 50 метров, на которых параллакс уже не наблюдается. Во-вторых, кратность у армейских и охотничьих образцов, как правило, невелика. Снайперский прицел ПСО-1 (СВД) имеет характеристики 4х24.

У меня (не на пневматике) стоит его более современная «гражданская» версия 6х36, и приобретение его вызвано возрастным ухудшением зрения. Здесь повыше светосила объектива за счет большей апертуры, но главное, имеется диоптрическая подстройка окуляра (то самое колесико со знаками «плюс» и «минус»). В основном стрельба ведется на дистанциях от 80 и до 200 м (прямой выстрел), а дальше на реальной охоте никто и не будет стрелять, хотя диаметр круга, совпадающий с убойной зоной крупного зверя, составляет не менее 15 см (5 МОА!). Энтузиасты «высокоточки», варминтинга и некоторых видов горной охоты действительно используют мощные ОП, но и стрельба в абсолютном большинстве случаев ведется с упора, на серьезные дистанции, совершенно из другого оружия плюс стрелки там не нам чета. Да и SF-механика отстройки от параллакса у них-то, как правило, присутствует.

На всех охотничьих арбалетах, включая высококлассные, штатный прицел также имеет скромные характеристики 4х32 (см. « «). Как раз потому, что дистанции результативной стрельбы от 20 до 50 метров. Кроме того, если в арбалетном спорте диаметр «десятки» составляет 4,5 мм (!), то у кабана или оленя килл-зона – все те же 15 см. Ну и зачем здесь кратность 9х?

Кстати, для спортивных арбалетов (как и винтовок) — будете смеяться — любая оптика вообще под запретом, а используются старые добрые «кольцевые» прицелы. Представьте уровень стрелковой подготовки профессиональных арбалетчиков и пулевиков, среди которых едва не большинство — девушки!

В общем, если вы не поклонник БР и прочих высокоточных дисциплин, выбирайте как максимум 6-кратный прицел. Как пример — «Пилад P4x32LP», с «тактическими» барабанчиками ввода поправок, диоптрийной подстройкой и подсветкой сетки.

Этих опций вполне достаточно. Панкратические прицелы изначально более нежны, а большая кратность на любых разумных даже для «супермагнума» дистанциях в общем-то и не нужна, разве что при стрельбе по спичкам (есть и такая). По большому счету, прицел на верхнем фото не что иное, как известный всем огнестрельщикам «загонник», успешно применяемый при облавных охотах по кабану или оленю на дистанциях до 150 метров.

Более того, литера «P» в названии свидетельствует, что прицел предназначен и для пружинно-поршневой пневматики. Которой свойственно явление так называемой «двойной» (разнонаправленной) отдачи, не встречающееся больше ни на одном виде оружия.

Неплохую устойчивость к передрягам из бюджетных вариантов показали также и прицелы «Липерс» (не длиннофокусники). За вполне разумные по нынешним временам деньги можно приобрести прибор достаточно высокого уровня (на фото «Leapers Bug Buster IE 6X32 AO Compact»).

Кроме диоптрийной подстройки под особенности зрения, тут уже присутствуют просветленная оптика, многоцветная ступенчатая подсветка сетки «милдот», герметичный азотозаполненный корпус, «тактические» барабанчики ввода поправок и, главное, отстройка от параллакса.

А вообще учтите, что усложнение конструкции за счет введения дополнительных опций (изменяемая кратность, отстройка от параллакса) ухудшают показатели живучести у большинства ОП бюджетного сегмента. Действительно высококлассные оптико-механические устройства стоят уже совсем другие деньги, за которые можно купить мешок обычных пневматических винтовок или пару-тройку арбалетов.

К явлению параллакса приводят также две основные ошибки при прицеливании:

Неоптимальное расстояние зрачка от линзы окуляра.
Смещение зрачка от оптической оси ОП (не по центру)

Первое лечится настройкой расстояния при установке прицела. Проще говоря, подвигайте не закрепленный ОП вперед-назад до тех пор, пока картинка не совпадет с внутренним диаметром зрительной трубы, без темной области по краям изображения.

Второе достаточно легко исправить за счет тренировок. Тренируйте правильную вкладку (можно без стрельбы): вскидывайте винтовку в боевое положения и прицеливайтесь. И так десятки раз, каждый день. До тех пор, пока на автомате не начнете выставлять зрачок четко по центру окуляра.

Маленький секрет, о котором, как ни странно, не все знают. Присмотритесь к поведению стрелков-стендовиков. Они заранее наклоняют голову в позицию, которую она займет при прицеливании, а затем вскидывают оружие, и гребень приклада просто занимает свою постоянное место под щекой. При этом двигать головой, стараясь найти правильное положение, уже не нужно.

Параллакс - явление, обнаруживаемое при наблюдении окружающего пространства, заключающееся в видимом изменении положения одних неподвижных предметов относительно других, расположенных на разных расстояниях друг от друга, при перемещении глаза наблюдателя. С явлением параллакса мы встречаемся на каждом шагу. Например, выглядывая из окна вагона движущегося поезда, мы замечаем, что ландшафт, как бы вращается вокруг удалённого центра в направлении, обратном движению поезда. Близкие предметы уходят из поля зрения быстрее, чем дальние, поэтому и создается впечатление вращения ландшафта. Если предметы лежат в одной плоскости, то параллакс исчезнет, не будет различных перемещений предметов относительно друг друга при перемещении глаза.

Параллаксом в прицелах называют несовпадение плоскости изображения цели, сформированного объективом с плоскостью прицельной сетки прицела. Наклон сетки вызывает параллакс на краях поля зрения. Это называют косым параллаксом. Отсутствие в прицеле плоского изображения цели по всему полю зрения, обусловленного некачественным изготовлением линз и сборки прицела, или при значительных аберрациях оптической системы, вызывает "неустранимый параллакс". Обычно прицел изготавливается таким образом, что изображение удалённой на 100-200 м цели проецируется объективом в плоскость, где расположена прицельная сетка. В этом случае диапазон параллакса как бы располовинивается между дальними и ближними целями. При приближении цели к стрелку её изображение тоже смещается ближе к стрелку (в оптической системе цель и её изображение движутся в одну и ту же сторону). Таким образом, в общем случае для прицела характерно несовпадение изображения цели и сетки. При смещении глаза перпендикулярно оси прицела изображение цели движется в большинстве случаев в ту же сторону относительно центра сетки. Цель как бы "съезжает" с прицельной точки, при наклонах, покачивании головы "мечется" вокруг прицельной точки. Кроме того, сетка и цель не видны одновременно резко, что ухудшает комфортность прицеливания и сводит к минимуму основное преимущество телескопического прицела перед обычным. Из-за этого прицел без фокусировки на дистанцию стрельбы (без устройства устранения параллакса) позволяет осуществить высокоточный выстрел только на одной конкретной дистанции. Качественный прицел с увеличением большим, чем 4х обязательно должен иметь устройство для устранения параллакса. Без этого достаточно трудно найти и удерживать глаз в нужном положении, на линии, соединяющей прицельную метку и точку на цели, сетка в общем случае не находится в центре поля зрения. Небольшое движение прицельной сетки вместе с изображением цели можно обнаружить при покачивании головой, особенно при смещении глаза от расчетного положения выходного зрачка, что объясняется наличием дисторсии в окуляре прицела. Устранить это можно только в прицелах, имеющих параболическую линзу в окуляре. Фокусировкой прицела называют операцию установки изображения, даваемого объективом в заданную плоскость - плоскость прицельной сетки. Расчётным путём определяется зависимость между продольным сдвигом фокусирующей линзы и величиной смещения изображения. Обычно в прицелах перемещают или весь объектив или его внутренний компонент, расположенный вблизи сетки. На оправе объектива прицела наносится шкала, обозначающая дистанцию фокусировки в метрах. Переместив объектив на нужное вам деление (дистанцию стрельбы) вы устраняете параллакс. Прицел, содержащий устройство фокусировки, безусловно, более высококлассное и сложное изделие, поскольку перемещающаяся линза должна сохранять свое положение в пространстве относительно собственной оси, то есть сохранять неизменной линию визирования. Это центрирование фокусирующего компонента объектива относительно геометрической оси трубы объектива достигается за счёт соблюдения жёстких допусков при изготовлении фокусирующего компонента.

Как же узнать, исправлен ваш прицел на параллакс или нет? Очень просто. Необходимо навести центр сетки прицела на объект, находящийся на бесконечности, зафиксировать прицел, и, перемещая глаз по всему выходному зрачку прицела, наблюдать за взаимным положением изображения объекта и сетки прицела,. Если взаимное положение объекта и сетки не изменяется, то вам крупно повезло - прицел исправлен на параллакс. Люди, имеющие доступ к лабораторному оптическому оборудованию могут использовать оптическую скамью и лабораторный коллиматор для создания бесконечно удаленной точки визирования. Остальные могут использовать пристрелочный станок и любой малогабаритный объект, расположенный на расстоянии больше 300 метров. Этим же нехитрым способом можно определять наличие или отсутствие параллакса в коллиматорных прицелах. У этих прицелов отсутствие параллакса - большой плюс, так как скорость прицеливания в таких моделях существенно возрастает за счет использования всего диаметра оптики.

В связи с большим распространением среди людей, близких к стрелковому спорту (снайпер - тоже спортсмен) и охоте, большого количества разнообразных оптических приборов (биноклей, зрительных труб, телескопических и коллиматорных прицелов) все чаще стали возникать вопросы, связанные с качеством изображения, даваемого такими приборами, а также о факторах, влияющих на точность прицеливания.

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).

Сферическая аберрация - проявляется в несовпадении главных фокусов для лучей света, прошедших через осесимметричную систему (линзу, объектив и т.д.) на разных расстояниях от оптической оси системы. Вследствие сферической аберрации изображение светящейся точки имеет вид не точки, а окружности с ярким ядром и ослабевающим к периферии ореолом. Исправление сферической аберрации осуществляется подбором определенного сочетания положительных и отрицательных линз, обладающих одинаковыми аберрациями, но с разными знаками. Исправить сферическую аберрацию можно в одиночной линзе используя асферические преломляющие поверхности (вместо сферы, например, поверхность параболоида вращения или что-то подобное).

Кома. Кривизна поверхности оптических систем кроме сферической аберрации вызывает также и другую погрешность - кому. Лучи, идущие от точки объекта, лежащей вне оптической оси системы, образуют в плоскости изображения в двух взаимно перпендикулярных направлениях сложное несимметричное пятно рассеяния, напоминающее по виду запятую (comma, англ. - запятая). В сложных оптических системах кому исправляют совместно со сферической аберрацией подбором линз.

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.

Дисторсия - это аберрация, которая проявляется в нарушении геометрического подобия между предметом и изображением. Она обусловлена неодинаковостью линейного оптического увеличения на разных участках изображения. Положительная дисторсия (увеличение в центе меньше чем по краям) носит название подушкообразной. Отрицательная - бочкообразной.
Кривизна поля изображения заключается в том, что изображение плоского предмета получается резким не в плоскости, а на искривленной поверхности. Если линзы, входящие в состав системы, можно считать тонкими, и система исправлена на астигматизм, то изображение плоскости, перпендикулярной оптической оси системы представляет собой сферу радиуса R, причем 1/R=, где fi- фокусное расстояние i-ой линзы, ni - показатель преломления ее материала. В сложной оптической системе кривизну поля исправляют, сочетая линзы с поверхностями разной кривизны так, чтобы величина 1/R равнялась нулю. 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

Космос - одно из самых загадочных понятий в мире. Если ночью посмотреть на небо, можно увидеть несметное количество звёзд. Да, наверное, каждый из нас слышал, что во Вселенной больше звёзд, чем песчинок в Сахаре. И учёные с древних времён тянулись к ночному небу, стараясь разгадать загадки, скрывающиеся за этой чёрной пустотой. Начиная с древних времён они совершенствовали методы измерения космических расстояний и свойств звёздного вещества (температуры, плотности, скорости вращения). В этой статье мы расскажем о том, что такое параллакс звезд и как он применяется в астрономии и астрофизике.

Явление параллакса тесно связано с геометрией, но прежде чем рассмотреть геометрические законы, лежащие в основе этого явления, окунёмся в историю астрономии и разберёмся в том, кто и когда открыл это свойство движения звёзд и первым применил его на практике.

История

Параллакс как явление изменения положения звёзд в зависимости от расположения наблюдателя известно очень давно. Ещё Галилео Галилей писал об этом в далёком Средневековье. Он лишь предполагал, что если бы можно было заметить изменение параллакса для далёких звёзд, это было бы доказательством того, что Земля вращается вокруг Солнца, а не наоборот. И это было сущей правдой. Однако доказать это Галилео не смог из-за недостаточной чувствительности тогдашней аппаратуры.

Ближе к нашим дням, в 1837 году, Василий Яковлевич Струве провёл серию экспериментов по измерению годичного параллакса для звезды Веги, входящей в созвездие Лира. Позже эти измерения признали недостоверными, когда в следующем после публикации Струве году, 1838-м, Фридрих Вильгельм Бессель измерил годичный параллакс для звезды 61 Лебедя. Поэтому, как бы это ни было печально, приоритет открытия годичного параллакса принадлежит всё-таки Бесселю.

Сегодня параллакс используется как основной метод измерения расстояний до звёзд и при достаточно точной измерительной аппаратуре даёт результаты с минимальной погрешностью.

Нам следует перейти к геометрии перед непосредственным рассмотрением того, что такое метод параллакса. И для начала вспомним самые азы этой интересной, хотя и нелюбимой многими науки.

Основы геометрии

Итак, то, что нам необходимо знать из геометрии для понимания явления параллакса, - это то, как связаны значения углов между сторонами треугольника и их длины.

Начнём с того, что представим себе треугольник. В нём есть три соединяющихся прямых и три угла. И для каждого разного треугольника - свои величины углов и длин сторон. Нельзя изменить размер одной или двух сторон треугольника при неизменных значениях углов между ними, это одна из фундаментальных истин геометрии.

Представим, что перед нами стоит задача узнать значение длин двух сторон, если мы знаем только длину основания и величины углов, прилегающих к нему. Это возможно с помощью одной математической формулы, связывающей значения длин сторон и величин углов, лежащих напротив них. Итак, представим, что у нас есть три вершины (можете взять карандаш и нарисовать их), образующие треугольник: A, B, C. Они образуют три стороны: AB, BC, CA. Напротив каждой из них лежит по углу: угол BCA напротив AB, угол BAC напротив BC, угол ABC напротив CA.

Формула, которая связывает все эти шесть величин вместе, выглядит так:

AB / sin(BCA) = BC / sin(BAC) = CA / sin(ABC).

Как мы видим, всё не совсем просто. У нас откуда-то появился синус углов. Но как нам найти этот синус? Об этом мы расскажем ниже.

Основы тригонометрии

Синус является тригонометрической функцией, определяющей координату Y угла, построенного на координатной плоскости. Чтобы показать это наглядно, обычно чертят координатную плоскость с двумя осями - OX и OY - и отмечают на каждой из них точки 1 и -1. Эти точки расположены на одинаковом расстоянии от центра плоскости, поэтому через них можно провести окружность. Итак, мы получили так называемую единичную окружность. Теперь построим какой-нибудь отрезок с началом в начале координат и концом на какой-нибудь точке нашей окружности. Конец отрезка, который лежит на окружности, имеет определённые координаты на осях OX и OY. И значения этих координат и будут представлять собой соответственно косинус и синус.

Мы выяснили, что такое синус и как его можно найти. Но на самом деле этот способ чисто графический и создан скорее, чтобы понять саму суть того, что представляют собой тригонометрические функции. Он может быть эффективен для углов, не имеющих бесконечных рациональных значений косинуса и синуса. Для последних же более эффективен другой метод, который основа на применении производных и биномиального вычисления. Он носит название ряда Тейлора. Рассматривать этот способ мы не будем потому, как он достаточно сложен для вычисления в уме. Ведь быстрые вычисления - это работа для компьютеров, которые созданы для этого. Ряд Тейлора используется в калькуляторах для вычисления многих функций, включая синус, косинус, логарифм и так далее.

Всё это довольно интересно и затягивающе, но нам пора двигаться дальше и вернуться к тому, на чём мы закончили: на задаче по вычислению значений неизвестных сторон треугольника.

Стороны треугольника

Итак, вернёмся к нашей задаче: нам известны два угла и сторона треугольника, к которой эти углы прилежат. Нам нужно узнать всего лишь один угол и две стороны. Самым лёгким представляется нахождение угла: ведь сумма всех трёх углов треугольника равна 180 градусам, а значит, можно легко найти третий угол, вычтя из 180 градусов значения двух известных углов. А зная значения всех трёх углов и одной из сторон, можно найти длины двух других сторон. Вы можете проверить это самостоятельно на примере любого из треугольников.

А теперь наконец поговорим о параллаксе как о способе измерения расстояния между звёздами.

Параллакс

Это, как мы уже выяснили, один из самых простых и действенных методов измерения межзвёздных расстояний. Параллакс основан на изменении положения звезды в зависимости от расстояния до неё. Например, измерив угол видимого положения звезды в одной точке орбиты, а затем в прямо ей противоположной, мы получим треугольник, в котором известна длина одной стороны (расстояние между противоположными точками орбиты) и два угла. Отсюда мы сможем найти две оставшиеся стороны, каждая из которых равна расстоянию от звезды до нашей планеты в разных точках её орбиты. В этом и заключается метод, с помощью которого можно вычислить параллакс звезд. Да и не только звезд. Параллакс, эффект которого оказывается на деле очень простым, несмотря на это, используется во многих своих вариациях в совершенно разных областях.

В следующих разделах рассмотрим подробнее области применения параллакса.

Космос

Мы говорили об этом не раз, ведь параллакс - это исключительное изобретение астрономов, призванное измерять расстояния до звезд и прочих космических объектов. Однако тут не всё так однозначно. Ведь параллакс - это метод, у которого есть свои вариации. Например, различают суточный, годичный и вековой параллаксы. Можно догадаться, что все они различаются промежутком времени, которое проходит между этапами измерений. Нельзя сказать, что увеличение временного промежутка увеличивает точность измерения, потому как цели у каждого вида этого метода свои, а точность измерений зависит лишь от чувствительности аппаратуры и выбранного расстояния.

Суточный параллакс

Суточный параллакс, расстояние с помощью которого определяется с помощью угла между прямыми, идущими к звезде из двух разных точек: центра Земли и выбранной точки на Земле. Так как мы знаем радиус нашей планеты, не составит особого труда, используя угловой параллакс, вычислить расстояние до звезды, пользуясь описанными нами ранее математическим методом. В основном суточным параллаксом пользуются для измерения недалёких объектов, таких как планеты, карликовые планеты или астероиды. Для более больших используют следующий метод.

Годичный параллакс

Годичный параллакс - это всё тот же метод измерения расстояний с той лишь разницей, что он сфокусирован на измерение расстояний до звёзд. Это как раз тот случай параллакса, что мы рассматривали в примере выше. Параллакс, определение расстояния до звезды с помощью которого может быть довольно точным, должен обладать одной важной чертой: расстояние, с которого измеряется параллакс, должно быть чем больше, тем лучше. Годичный параллакс удовлетворяет этому условию: ведь между крайними точками орбиты расстояние достаточно велико.

Параллакс, примеры методов которого мы рассмотрели, безусловно, представляет собой важную часть астрономии и служит незаменимым инструментом в измерении расстояний до звёзд. Но на деле сегодня пользуются лишь годичным параллаксом, так как суточный может заменить более продвинутая и быстрая эхолокация.

Фотография

Пожалуй, самым известным видом фотографического параллакса можно считать бинокулярный параллакс. Вы его наверняка замечали и сами. Если поднести к глазам палец и по очереди закрывать каждый глаз, можно заметить, что угол зрения на объект меняется. То же самое происходит и при съёмке близких объектов. В объектив мы видим изображение под одним углом зрения, но на самом деле фотография получится с немного другим углом, так как есть разница в расстоянии между объективом и видоискателем (отверстием, через которое мы смотрим, чтобы сделать фотографию).

Перед тем как мы закончим эту статью - пара слов о том, чем же может быть полезно такое явление, как оптический параллакс, и почему стоит узнать о нём больше.

Почему это интересно?

Для начала, параллакс - это уникальное физическое явление, позволяющее нам без особого труда узнать многое об окружающем нас мире и даже о том, что находится за сотни световых лет от него: ведь с помощью этого явления можно вычислять и размеры звёзд.

Как мы уже убедились, параллакс не такое уж далёкое от нас явление, он окружает нас везде, и с помощью него мы видим так, как есть. Это, безусловно, интересно и захватывающе, и именно поэтому стоит обратить внимание на метод параллакса, хотя бы из любопытства. Знание никогда не бывает лишним.

Заключение

Итак, мы разобрали, в чём заключается суть параллакса, почему для определения расстояния до звёзд необязательно иметь сложную аппаратуру, а лишь телескоп и знание геометрии, как это применяется в нашем организме и почему нам может быть это так важно в повседневной жизни. Надеемся, представленная информация была вам полезна!

Параллакс (Parallax, греч. смена, чередование ) - это изменение видимого положение объекта по отношению к удаленному фону в зависимости от нахождения наблюдателя. Первостепенно этот термин употреблялся для природных явлений, в астрономии и геодезии. Например, вот такое смещение солнца относительно столба при отражении в воде и есть параллакс в природе.

В веб-дизайне параллакс-эффект или параллакс-скроллинг - это специальная техника, когда фоновое изображение в перспективе двигается медленнее, чем элементы переднего плана. Эта технология применяется все чаще, так как выглядит действительно эффектно и круто.

Достигается такой эффект трехмерного пространства с помощью нескольких слоев, которые накладываются друг на друга и при прокручивании движутся с различной скоростью. С помощью такой технологии можно создать не только искусственный трехмерный эффект, можно применять ее к иконкам, изображениям и другим элементам страницы.

Недостатки параллакс-эффекта

Основной минус параллакса - это проблемы с производительностью сайта. Выглядит все красиво и стильно, но применение javascript /jQuery , с помощью которых и создается эффект параллакса, в значительной степени утяжеляет страницу и очень снижает скорость ее загрузки. Это происходит потому, что в его основе лежат сложные вычисления: javascript приходится контролировать положение каждого пикселя на экране. В некоторых случаях ситуация осложняется еще и проблемами с кроссбраузерностью и кроссплатформенностью. Многие разработчики рекомендуют использовать параллакс-эффект применительно к максимум двум элементам страницы.

Альтернативное решение

С появлением CSS 3 задача немного упростилась. С его помощью можно создать очень похожий эффект, который будет намного экономичнее в плане ресурсозатрат. Суть в том, что контент сайта размещается на одной странице, а перемещение по подстраницам происходит методом CSS 3-перехода. Это тот же параллакс, но с некоторым отличием: дело в том, что достичь того, чтобы перемещение осуществлялось с различной скоростью, используя только CSS 3, невозможно. Кроме того, данный стандарт поддерживается не всеми современными браузерами. Поэтому и здесь есть свои сложности.

Вывод

Эффект параллакса хоть и популярен, но далеко не все спешат его использовать при создании сайта по причине вышеозвученных проблем. Видимо, пока просто необходимо время, чтобы технологии смогли преодолеть возникшие трудности. А пока такой вариант можно использовать на сайтах-одностраничниках : так он точно запомнится и сумеет удержать пользователя.

Параллакс на javascript

jQuery -эффект параллакс скроллинга - плагин, которые привязывает эффект параллакс к движению колесика мыши
Scrolldeck - плагин для создания параллакс-эффекта
jParallax - превращает элементы страницы в абсолютно позиционированные слои, движущиеся в соответствии с мышкой