چگونه دوربین دوچشمی کار می کند - قطعات دوربین دوچشمی و عملکرد آنها

دوربین دوچشمی چگونه کار می کند

دوربین‌های دوچشمی دقیقاً با بهره‌گیری از خواص و رفتار نور هنگام عبور از رسانه‌های مختلف، بر روی اصول قوانین نوری کار می‌کنند. بیایید یکی را از هم جدا کنیم تا ببینیم دوربین دوچشمی چگونه کار می کند، اجزای اساسی دوربین دوچشمی چیست و چگونه با هم کار می کنند؟

دوربین دوچشمی از سه قسمت نوری برای کار تشکیل شده است:

چشمی یا چشمی: برای فوکوس و بزرگنمایی تصویر مجازی پیش بینی شده

منشورها: برای اصلاح جهت تصویر - تصویر را به صورت عمودی و افقی برگردانید

عدسی شیئی: نور فرودی را جمع آوری می کند و آن را در نقطه کانونی متمرکز می کند، معمولاً یک سیستم عدسی از 2 یا بیشتر لنز برای جبران انحراف.

توضیح آسان نحوه کار دوربین دوچشمی

برای درک اجزای دوربین دوچشمی و عملکرد آنها، بهتر است دوربین دوچشمی را از هم جدا کنید و نگاهی به داخل آن بیندازید. به این ترتیب می توانید مجموعه های جداگانه را ببینید و ایده بهتری از نحوه کار دوربین دوچشمی به دست آورید. یک ... وجود داردسیستم نوری و سیستم مکانیکیبرای نگاه کردن

قطعات نوری دوربین دوچشمی

دوربین‌های دوچشمی از سه مجموعه نوری تشکیل شده‌اند که نور را شکسته و متمرکز می‌کنند تا یک جسم دور را بزرگ‌تر کرده و آن را نزدیک‌تر نشان دهند. این سه جزء ضروری عبارتند از عدسی شیئی، سیستم منشوری و چشمی. بیایید نگاهی دقیق تر به این قسمت ها بیندازیم تا عملکرد آنها و نحوه بزرگنمایی دوربین های دوچشمی را درک کنیم.

عدسی شیئی

اینهدف، واقعگرایانهبا بزرگشلنز مجموعهبسته به اینکه چگونه به دوربین دوچشمی نگاه می کنید، در انتهای جلو یا انتهای پایین دوربین دوچشمی قرار دارد. لنز مجموعه به سمت هدف مورد علاقه، آن استنور را جذب می کند.

هر چه بزرگتر باشددیافراگم- قطر لنز، قدرت جمع آوری نور دوربین دوچشمی بیشتر است، بنابراین تصویر روشن تر ظاهر می شود. به همین دلیل، شکارچیان یا علاقه مندان به رصد ستارگان، دوربین های دوچشمی با قطر عدسی بزرگ را انتخاب می کنند. دوربین های دوچشمی جمع و جور سبک وزن که برای پیاده روی یا استفاده گاه به گاه عالی هستند ممکن است دیافراگم بسیار کوچک تری در حدود 25 میلی متر داشته باشند. اندازه دیافراگم با عدد دوم درجه بندی دوربین دوچشمی بیان می شود. 8 برابر42

تصویر میانی مجازی ایجاد شده توسط عدسی شیئی وارونه و منعکس شده است. برای اصلاح این موضوع از منشورها در داخل دوربین دوچشمی استفاده می شود.

سیستم منشوری

بدون منشور در دوربین دوچشمی، ناظر یک تصویر وارونه را می بیند. منشورها این را اصلاح می کنند و همچنین به کاهش طول دوربین دوچشمی کمک می کنند.

اینمنشورهااز شیشه تاج ساخته شده اند وبه عنوان آینه اصلاح کننده عمل می کنند. همانطور که پرتو نور از میان منشورها می گذرد، بازتاب های متعدد تصویر وارونه و معکوس ارائه شده توسط عدسی شیئی را می چرخانند، بنابراین ناظر می تواند تصویری با ظاهر عادی را ببیند.

دو نوع اصلی منشور مورد استفاده در دوربین دوچشمی وجود دارد. اینها منشورهای Porro و طرح های مختلف منشور سقف هستند.

منشورهای پوررو

دو منشور در دوربین های دوچشمی منشوری Porro استفاده می شود که در زوایای قائم نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند.

پرتوهای نور توسط سطوح داخلی منعکس می شوند و در یک منشور از بالا به پایین و در منشور دیگر از چپ به راست معکوس می شوند.

مزیت دوربین‌های دوچشمی با سیستم منشوری Porro این است که ساخت این منشورها بسیار آسان‌تر و ارزان‌تر است و به فضای کمی نیاز دارند زیرا در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند.

دوربین‌های دوچشمی منشوری Porro معمولاً ساختار کوتاه‌تری نسبت به دوربین‌های شکاری منشوری سقف دارند.

منشور سقف

این سیستم منشوری معمولاً از دو منشور تشکیل شده است که حداقل یکی از آنها به شکل لبه سقف است.

یک طرف بدنه شیشه ای پریم باید پوشش داده شود تا تغییر فاز طول موج های مختلف را جبران کند و حاشیه های رنگی را کاهش دهد، این باعث می شود منشور سقف کمی گران تر از منشورهای Porro باشد.

تصحیح تصویر در دوربین‌های دوچشمی منشوری سقف ممکن است مسیر پرتو پیچیده‌تری را نسبت به دوربین Porro دنبال کند، اما نتیجه برعکس کردن تصویر وارونه و آینه‌شده از عدسی شیئی یکسان است.

منشورهای سقف به دوربین های دوچشمی بسیار باریک تر و فشرده تر اجازه می دهند. دوربین‌های دوچشمی با این منشورها در مقایسه با مدل‌های با منشور Porro کمی باریک‌تر و ظریف‌تر هستند، اما معمولاً کمی گران‌تر هستند زیرا نیاز به تولید دقیق‌تر است.

چشمی

اینچشمی، همچنین به نامچشمی، در جلوی دوربین دوچشمی قرار دارند و دو عدسی هستند که در هنگام مشاهده مستقیماً به آنها نگاه می کنیم.

کاسه چشمی (کشش های لاستیکی روی بشکه چشمی) اغلب برای حفظ فاصله صحیح چشم از چشمی و ایجاد مقداری محافظت در برابر نور مزاحم مایل استفاده می شود.

چشمی معمولاً از دو یا چند عدسی تشکیل شده است.

هنگامی که دوربین دوچشمی به درستی فوکوس شود، به چشم انسان اجازه می‌دهد تصویری را که توسط لنز شیئی و سیستم منشوری پخش می‌شود، ببیند.

قطعات مکانیکی دوربین دوچشمی

تنظیم دیوپتر

بسیاری از افراد بینایی قوی در هر دو چشم ندارند. تا امکان مشاهده بدون خستگی از طریق دوربین دوچشمی فراهم شودبینایی متفاوت باید جبران شودبنابراین هر دو چشم می توانند یک تصویر متمرکز را ببینند.

معمولاً چشمی سمت راست را می توان برای جبران تفاوت دیوپتریک با تنظیم فوکوس لنزهای چشمی تنظیم کرد.

برای تنظیم، چشم راست خود را ببندید و با استفاده از چشم چپ (چشمی بدون جبران دیوپتر) با چرخاندن چرخ فوکوس مرکزی تا زمانی که تصویر واضح و شفاف شود، روی یک شی تمرکز کنید. سپس وضوح چشمی دوم را با کمک تنظیم دیوپتر به خوبی تنظیم کنید.

چرخ فوکوس

برای به دست آوردن تصویری واضح و واضح هنگام مشاهده اشیاء در فواصل مختلف، همیشه باید فوکوس دوربین دوچشمی را تنظیم کنید. چرخاندن دستگیره فوکوس (یا چرخ فوکوس) چشمی ها (یا فقط یکی از لنزهای چشمی) را به بیرون فشار می دهد یا به داخل می کشد تا نقطه کانونی چشمی ها با نقطه کانونی عدسی شیئی همگرا شود.

بشکه پل با لولا

دوربین های دوچشمی به سادگی دو تلسکوپ هستند که در کنار هم قرار گرفته اند. آنها باید دقیقاً در همان جهت اشاره کنند تا به ناظر اجازه دهند به طور همزمان آنها را ببیند. بشکه پل نگه می داردلوله های دوچشمی در تراز موازیبه یکدیگر بنابراین محور نوری موازی است (پرتو نور استهمسان شده).

لولاهایی که به پل می‌پیوندند به ما این امکان را می‌دهند که فاصله چشمی‌ها را با فاصله چشمی فردی بیننده تنظیم کنیم.

بشکه یا لوله

بشکه محفظه ای است که تمام قسمت های نوری را در کنار هم نگه می دارد. محفظه از اجزای نوری محافظت می کند و آنها را در یک موقعیت ثابت نگه می دارد تا در اثر شوک مکانیکی یا هنگام افتادن جابجا نشوند.

بسیاری از دوربین های دوچشمی بهتر دارای مهر و موم O-ring برای جلوگیری از ورود آب و رطوبت هستند. در بسیاری از مدل های گران قیمت، فضای داخلی نیز با گاز بی اثر پر می شود تا از مقاومت در برابر آب حتی در هنگام غوطه ور شدن در زیر آب اطمینان حاصل شود.

مسیر نور در دوربین دوچشمی Porro Prism

چگونه منشورها تصویر را معکوس می کنند

تصویر از Object مشاهده شده به صورت افقی و عمودی معکوس ظاهر می شود

منشور اول تصویر را به صورت عمودی معکوس می کند

منشور دوم تصویر را به صورت افقی معکوس می کند

یک تصویر کوچک در انتهای فاصله کانونی هدف نمایش داده می شود

چشمی تصویر را بزرگ کرده و به چشم نشان می دهد

چگونه تصویر در کانون توجه قرار می گیرد

برای ارائه یک تصویر متمرکز و واضح به بیننده، نقطه کانونی عدسی چشمی باید با نقطه کانونی عدسی شیئی همگرا شود.

نحوه محاسبه بزرگنمایی دوربین دوچشمی

بزرگنمایی دوربین دوچشمی که به آن "قدرت" نیز گفته می شود، یک فاکتور رتبه بندی مهم است که به تصمیم گیری در مورد استفاده مورد نظر از ابزار کمک می کند. این نشان می‌دهد که یک تصویر در مقایسه با مشاهده با چشم خالی چند بار بزرگ‌نمایی می‌شود.

عدد بزرگنمایی ضریب فاصله کانونی لنز و فاصله کانونی چشمی است. در مثال بالا این خواهد بود240 / 24 = 10

بزرگنمایی دوربین دوچشمی با عدد اول درجه بندی دوربین دوچشمی بیان می شود.8x42

محبوب ترین فاکتورهای بزرگنمایی 8x و 10x هستند. با بزرگنمایی 10 برابر، اجسامی که در فاصله 100 متری قرار دارند، به نظر می رسد که گویی در فاصله 10 متری قرار دارند.

خلاصه قطعات دوربین دوچشمی و عملکرد آنها

جالب است که دوربین‌های دوچشمی چگونه کار می‌کنند، و چگونه آنها اساساً از یک آرایش بسیار ساده از سه بخش نوری کنار هم قرار می‌گیرند: چشمی، منشورها، و عدسی‌های عینی.

اینعدسی شیئیعدسی بزرگی است که در انتهای جلوی دوربین دوچشمی قرار دارد و رو به جسم مشاهده شده است. به قطر عدسی شیئی می گوینددیافراگماندازه لنز وضوح (شارپنس) و میزان نور قابل جمع آوری را تعیین می کند. تصویر گرفته شده از شیء منعکس شده و وارونه است.

منشورهابرای تصحیح تصویر استفاده می شود. هنگامی که پرتوهای نور تصویر معکوس از منشورها عبور می کنند، از سطوح داخلی منشور منعکس می شوند و به عنوان یک تصویر عادی و واقعی خارج می شوند. انواع منشور منشور پوررو و منشور سقفی هستند.

اینچشمییا چشمی بخشی است که کاربر به آن نگاه می کند. تصویری که عدسی شیئی جمع آوری کرده و در انتهای فاصله کانونی خود پخش کرده است، توسط چشمی بزرگ شده و به چشم بیننده ارائه می شود.