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本帖最后由 moojt 于 2015-10-13 22:32 编辑
有镜友总结过一句话:
表观视场好比电视屏幕的尺寸,实际视场就像屏幕里显示的内容多少。
很容易理解,最近闲得无聊,琢磨了下里面的原理——
一、放大率、视角、视场、视场角
(一)概念
1.放大率(Magnification):就是放大倍数,是指被观察物体经物镜放大再经目镜放大后,人眼所看到的最终图像的大小对原物体大小的比值。
2.视角(Angle of View):观察物体时,从物体两端(上、下或左、右)引出的光线在人眼光心处所成的夹角。
3.视场(Field of View):也称视界、视野,是指在一定的距离内观察到的范围的大小。
4.视场角(Angle of Field):在光学仪器中,以光学仪器的镜头为顶点,以被测目标的物像可通过镜头的最大范围的两条边缘构成的夹角。
(二)视角与视场的关系
物体的尺寸越小,离观察者越远,则视角越小。视角越小,则视场越小。正常眼能区分物体上的两个点的最小视角约为1分。
(三)看图说话
站在远处看一个景物很小,而站在近处再去看就要大很多,根本原因就是景物的边缘与人眼所成的夹角变大了,也就是视角大了,视场随之变大。望远镜的作用也就是让站在远处的人仿佛缩短了观察距离去看景物,以增大视角,使景物看上去“变大”了,参看图1。距离越近,景物越大;距离越远,景物越小。距离景物1000米,用一架望远镜观察的景物大小比直接用肉眼看到的大10倍,等效观察距离100米,那么这架望远镜的放大率就是10(就如同在景物前100米处用肉眼直接观察)。换另一架放大率为20的望远镜,就如同在景物前50米处用肉眼直接观察,等效观察距离50米。较大的放大率能给人带来较强的拉近感。
二、实际视场与表观视场
(一)估算关系公式:表观视场=实际视场*放大率(严谨计算公式参见图5)
(二)图2中:左边两个小人就像是最右边真实观察者的虚拟映像,所在位置是两个不同倍数镜子的等效观看距离,左数第一个小人表示用的是放大率较高的镜子,第二个表示放大率较低的——放大率高的好像距离很近的看;放大率低的反之。
(三)实线与虚线
同一种颜色的实线所成的夹角——实际视角:决定了能够看到远处景物的多少——红色的比黑色的实际视角大,看到的景物范围也大。
同一种颜色的虚线所成的夹角——表观视角:在等效距离观看时的视角——
1.红色的比绿色的表观视角大,放大率也大,但实际视角相同(含义就是两者代表的“电视“看到内容一样多,但红色的显得更大些,因为屏幕尺寸比绿色的大);
2.红色的和黑色的放大率一样大,但红色的实际视角和表观视角都比黑色的大(含义是两台”电视“看到的内容的尺码比例是一样的,但红色的内容更多些,因为电视屏幕更大);
3.绿色的和黑色的表观视场一样大,但绿色的实际视场大,放大率小(含义是两台”电视“的屏幕尺寸是一样的,但由于绿色的要装更多内容,所以尺码比例就显得小了,费眼睛^_^)
三、模拟从目镜看进去的效果对比(图3)
高倍镜的实际视场一般小于低倍的
高倍镜的表观视场也可能等于或大于低倍的
*例(图4):Nikon Monarch 7系列的8*42,实际视场为8度,大于同系列10*42的6.7度,但前者的表观视场是58.4度,后者的表观视场是60.7度,反而是6.7度的10倍镜占据优势。虽然10倍镜里的景物范围略小,但放大率弥补了这个劣势(图4中第一个小人代表1042,位置越往左说明倍数越大,倍数越大黑色虚线的夹角就越大,表观视场就越大),使表观视场超过了8*42。
*实际视角=千米视野/17.5
公式推导见图6 |
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