ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Оптична компенсація зсуву зображення поворотом оптичних клинів

Розглянемо особливості методу ОКЗЗ, здійснюваного двома обертовими в протилежні сторони оптичними клинами, розташованими перед об'єктивом аерофотоапарата (рис. 3.29).

Оптичний клин представляє собою призму з дуже малим (20...40о) заломлюючим кутом. Для оптичного клина характерна відсутність спектрального розкладання падаючого світлового потоку. З метою збереження гомоцентричності світлового пучка оптичний клин встановлюється в рівнобіжних променях до об'єктива, чи усередині його між компонентами з рівнобіжним ходом променів між ними.

Падаючий на клин рівнобіжний світловий потік після проходження через клин із заломлюючим кутом ε відхиляється від первісного напрямку убік основи клина на кут γ, величина якого дорівнює:

 

, (3.26)

 

де β – кут нахилу світлових променів;

п – показник переломлення.

 

 

Рис. 3.29. Схема, що пояснює спосіб ОКЗЗ за допомогою оптичних клинів

Для малих кутів нахилу формула (3.26) приймає вигляд

 

, (3.27)

 

а зсув зображення у фокальній площині аерофотоапарата буде визначатися за формулою

 

. (3.28)

 

При рівномірному обертанні оптичного клина навколо осі, що збігається з головною оптичною віссю системи аерофотоапарата, при відсутності поступального руху аерофотоапарата зображення точок ділянки місцевості, що фотографується, при досить малих кутах нахилу світлових променів будуть описувати у фокальній площині аерофотоапарата окружності з радіусом r.

 

 

Рис. 3.30. Діаграма зміни величини і напрямку швидкості результуючого руху зображення

Вектор швидкості переміщення зображення цих точок буде змінюватися від 0 до 360° за напрямком, а абсолютна величина швидкості Vк, чи переміщення швидкості компенсації буде дорівнювати

 

Vк = ωка r , (3.29)

 

де ωка – кутова швидкість обертання клина. Формула (3.29) може бути записана в іншому вигляді:

 

, (3.30)

 

де N – частота обертання клина чи число оборотів клина в одиницю часу.

 

При компенсації зсуву зображення одним обертовим клином має місце похибка, обумовлена поперечною декомпенсацією, і похибка через хроматичні аберації, внесені клином. Все це вимагає вживання спеціальних заходів для усунення впливу цих похибок.

Аналізуючи явища, що відбуваються у фокальній площині АФА, (рис. 3.30), дійдемо висновку, що результуючий рух VΣ зображення є результатом додавання від двох рухів: від поступального руху літака зі швидкістю Vиз, спрямованою убік руху літака, і від обертального руху оптичних клинів зі швидкістю Vк, спрямованою по дотичній до окружності з радіусом r.

Як видно з рис. 3.30, швидкість результуючого руху змінюється як за напрямком, так і за величиною. Основна задача механізму оптичної компенсації зсуву зображення полягає в тому, що сумарна швидкість зображення повинна дорівнювати нулю. Це можливо в тому випадку, якщо швидкості Vиз і Vк рівні за абсолютним значенням і спрямовані в протилежні напрямки (рис. 3.31).

У цьому полягає перша умова цього способу ОКЗЗ, яка для двоклинового компенсатора може бути записана так:

 

, (3.31)

 

де Ск – коефіцієнт, що характеризує середнє значення sinωt протягом часу відкриття затвора АФА.

 

Рис. 3.31. Діаграма співвідношення між векторами швидкості зображення

і швидкості компенсації в момент спрацьовування затвора

 

При одночасному повороті оптичних клинів (рис. 3.32) у протилежні сторони на кут ωка сумарне відхилення світлового пучка у фокальній площині аерофотоапарата буде змінюватися за наступним законом:

 

. (3.32)

 

Відкіля випливає:

 

. (3.33)

 

Момент спрацьовування аерофотозатвора повинен відповідати моменту, коли швидкість компенсації змінюється незначно, що відповідає куту повороту клина

 

,

 

а кут взаємного розвороту клинів у цей момент буде дорівнювати π. Тоді формула (3.33) для швидкості Vк у момент компенсації прийме вигляд:

 

. (3.34)

 

З урахуванням першої умови ОКЗЗ можна записати

 

. (3.35)

 

 

Рис. 3.32. Діаграма зміни швидкості компенсації при двоклиновому способі компенсації

 

 

Друга умова способу ОКЗЗ за допомогою обертових клинів має на увазі строгу погодженість положення клинів з моментом спрацьовування аерофотозатвора. У цьому випадку швидкість обертання клинів повинна бути такою, щоб за час інтервалу T між двома циклами, які слідують один за одним, клини робили одне й те саме ціле число оборотів т для даного коефіцієнта перекриття. Ця умова визначається рівнянням:

ТN = т, (3.36)

 

або Tω = 2πm.

 

Після підстановки у формулу (3.36) виразів для Т і N другаумова ОКЗЗ буде характеризуватися залежністю:

 

. (3.37)

Ця формула є вихідною для визначення параметрів оптичного клина.

При повітряному фотографуванні з декількома коефіцієнтами перекриття необхідно, щоб дотримувалася рівність і сталість відносин

 

, (3.38)

 

або , (3.39)

 

звідки:

. (3.40)

 

З формули (3.40) видно, що параметри оптичного клина для кожного аерофотоапарата визначаються величиною коефіцієнта ψ. Так, наприклад, якщо ψ = 5, то при k1 = 20% спрацьовування затвора відбувається через кожні 4 обороти клинів, а при k2 = 60% – через кожні 2 обороти.

Оптична компенсація зсуву зображення за допомогою обертових клинів завдяки малій масі рухливих елементів і відсутності впливу на роботу механізму вирівнювання і перемотування плівки, а також відсутності поперечної декомпенсації і хроматизму широко застосовується в сучасних аерофотоапаратах.

Однак наявність значних енергетичних втрат (18...20%) у вузлі ОКЗЗ обмежує застосування таких аерофотоапаратів при фотографуванні ділянок земної поверхні в умовах зниженої освітленості. Це обмеження збільшується ще і тим, що величина залишкового зсуву зображення δост збільшується зі збільшенням tф. Характер зміни значень залишкового зсуву зображення в залежності від швидкості обертання оптичних клинів і фактичної витримки показаний на рис. 3.33.

Рис. 3.33. Графік зміни залишкового зсуву зображення

у залежності від ωкл і tф

 

З графіків видно, що величина залишкового зсуву зображення різко зростає зі збільшенням ωкл і tф.

До недоліків оптичної компенсації за допомогою двох клинів відноситься необхідність строгої синхронізації моменту спрацьовування затвора з положенням клинів, що забезпечить мінімум відносної помилки компенсації.

Двоклинова компенсація зсуву зображення характеризується значною методичною помилкою, що полягає в нерівномірності компенсації по всьому полю зображення, що знижує ефективність ОКЗЗ в аерофотоапаратах з великим кутом поля зору.

Зменшення ефективності компенсації зі збільшенням кута поля зображення не дозволяє використовувати цей метод у ширококутових системах, що фотографують, так само ефективно, як, метод МКЗЗ. Тому метод ОКЗЗ із двома обертовими клинами застосовується в довгофокусних аерофотоапаратах з великим розміром знімка.


© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти