Parallaksi -Parallax
Parallaksi on siirtymä tai ero esineen näennäisessä sijainnissa katsottuna kahta eri näköviivaa pitkin , ja se mitataan näiden kahden viivan välisellä kaltevuuskulmalla tai puolikulmalla. Ennakoinnista johtuen lähellä olevat kohteet osoittavat suuremman parallaksin kuin kauempana olevat kohteet, kun niitä tarkastellaan eri paikoista, joten parallaksia voidaan käyttää etäisyyksien määrittämiseen.
Suurten etäisyyksien mittaamiseen, kuten planeetan tai tähden etäisyyttä Maasta , tähtitieteilijät käyttävät parallaksiperiaatetta. Tässä termi parallaksi on kahden tähteen tähtäyslinjan välinen kaltevuuskulma, joka havaitaan, kun Maa on kiertoradalla Auringon vastakkaisilla puolilla. Nämä etäisyydet muodostavat niin kutsutun " kosmisen etäisyyden tikkaat " alimman askelman, ensimmäisen peräkkäisten menetelmien joukossa, joilla tähtitieteilijät määrittävät etäisyydet taivaankappaleisiin ja toimivat perustana muille tähtitieteen etäisyysmittauksille, jotka muodostavat tähtitieteen korkeammat portaat. tikapuut.
Parallaksi vaikuttaa myös optisiin instrumentteihin, kuten kiikaritähtäjiin, kiikareihin , mikroskooppeihin ja kaksilinssisiin refleksikameroihin , jotka katsovat kohteita hieman eri kulmista. Monilla eläimillä, kuten ihmisillä, on kaksi silmää , joiden näkökentät ovat päällekkäin ja jotka käyttävät parallaksia saadakseen syvyyshavainnon . tämä prosessi tunnetaan nimellä stereopsis . Tietokonenäössä efektiä käytetään tietokonestereonäköön , ja on olemassa laite nimeltä parallaksietäisyysmittari , joka käyttää sitä etäisyyden ja joissakin muunnelmissa myös korkeuden kohteeseen.
Yksinkertainen arkipäiväinen esimerkki parallaksista voidaan nähdä moottoriajoneuvojen kojelaudoissa, joissa käytetään neulamaista mekaanista nopeusmittaria . Suoraan edestä katsottuna nopeus voi näyttää täsmälleen 60, mutta matkustajan istuimelta katsottuna neula saattaa näyttää näyttävän hieman eri nopeutta johtuen katselukulmasta yhdistettynä neulan siirtymiseen numerotason tasosta. soittaa.
Näköaisti
Koska ihmisten ja muiden eläinten silmät ovat eri asennossa päässä, ne esittävät erilaisia näkemyksiä samanaikaisesti. Tämä on stereopsiksen perusta , prosessi, jossa aivot hyödyntävät parallaksia silmän erilaisten näkemysten vuoksi saadakseen syvyyshavainnon ja arvioidakseen etäisyyksiä esineisiin. Eläimet käyttävät myös liikeparallaksia , jossa eläimet (tai vain pää) liikkuvat saadakseen erilaisia näkökulmia. Esimerkiksi kyyhkyset (joiden silmissä ei ole päällekkäisiä näkökenttiä, joten he eivät voi käyttää stereopsiaa) heiluttavat päätään ylös ja alas nähdäkseen syvyyden.
Liikeparallaksia hyödynnetään myös heiluttelustereoskopiassa , tietokonegrafiikassa, joka antaa syvyysvihjeitä näkökulmaa vaihtavan animaation kautta kiikarin sijaan.
Tähtitiede
Parallaksi syntyy näkökulman muutoksesta, joka johtuu havaitsijan, havaittavan tai molempien liikkeestä. Olennaista on suhteellinen liike. Havainnoimalla parallaksia, mittaamalla kulmia ja käyttämällä geometriaa , voidaan määrittää etäisyys .
Tähtien parallaksi
Maan ja tähden välisen suhteellisen liikkeen synnyttämä tähtien parallaksi voidaan nähdä Kopernikaanisessa mallissa Maan kiertoradalta Auringon ympäri: tähti näyttää liikkuvan vain suhteessa kauempana oleviin taivaalla oleviin esineisiin. Geostaattisessa mallissa tähden liikettä olisi pidettävä todellisena , kun tähti värähtelee taivaalla suhteessa taustatähtiin.
Tähtien parallaksi mitataan useimmiten käyttämällä vuotuista parallaksia , joka määritellään tähtien sijainnin erona Maasta ja Auringosta katsottuna, eli kulmana, jonka tähteen muodostaa Maan kiertoradan keskimääräinen säde Auringon ympäri. Parsek (3,26 valovuotta ) määritellään etäisyydeksi, jolla vuotuinen parallaksi on 1 kaarisekunti . Vuotuinen parallaksi mitataan tavallisesti tarkkailemalla tähden sijaintia eri vuodenaikoina, kun maa liikkuu kiertoradalla. Vuosittaisen parallaksin mittaus oli ensimmäinen luotettava tapa määrittää etäisyydet lähimpiin tähtiin. Ensimmäiset onnistuneet tähtien parallaksimittaukset teki Friedrich Bessel vuonna 1838 tähdelle 61 Cygni heliometrillä . Tähtien parallaksi on edelleen standardi muiden mittausmenetelmien kalibroinnissa. Tarkat tähtien parallaksiin perustuvat etäisyyslaskelmat edellyttävät etäisyyden mittaamista Maan ja Auringon välillä, mikä nyt perustuu tutkaheijastukseen planeettojen pinnoilta.
Näihin laskelmiin liittyvät kulmat ovat hyvin pieniä ja siksi vaikeasti mitattavissa. Aurinkoa lähimmän tähden (ja siten suurimman parallaksin), Proxima Centaurin , parallaksi on 0,7687 ± 0,0003 kaaria. Tämä kulma on suunnilleen 5,3 kilometrin päässä sijaitsevan halkaisijaltaan 2 senttimetriä olevan esineen rajoittama kulma.
Se tosiasia, että tähtien parallaksi oli niin pieni, että sitä ei tuolloin havaittu, käytettiin pääasiallisena tieteellisenä argumenttina heliosentrismiä vastaan varhaismodernin aikana. Eukleideen geometriasta käy selvästi ilmi , että vaikutusta ei voida havaita, jos tähdet olisivat riittävän kaukana, mutta useista syistä tällaiset jättimäiset etäisyydet tuntuivat täysin epätodennäköisiltä: Tychon päävastuu Copernican heliosentrismille oli se, että Jotta se olisi yhteensopiva havaittavan tähtien parallaksin puuttumisen kanssa, Saturnuksen (silloin kaukaisin tunnettu planeetta) ja kahdeksannen pallon (kiinteät tähdet) kiertoradan välillä pitäisi olla valtava ja epätodennäköinen tyhjiö .
Vuonna 1989 Hipparcos -satelliitti laukaistiin ensisijaisesti parantaakseen parallakseja ja oikeanlaisia liikkeitä yli 100 000 läheiselle tähdelle, mikä kymmenkertaisti menetelmän ulottuvuuden. Siitä huolimatta Hipparcos pystyi mittaamaan vain noin 1 600 valovuoden päässä olevien tähtien parallaksikulmia, mikä on hieman yli prosentti Linnunradan galaksin halkaisijasta . Euroopan avaruusjärjestön joulukuussa 2013 käynnistetty Gaia - operaatio pystyy mittaamaan parallaksikulmia 10 mikrokaarisekunnin tarkkuudella ja kartoittaa näin lähellä olevia tähtiä (ja mahdollisesti planeettoja) jopa kymmenien tuhansien valovuosien etäisyydelle Maasta. Huhtikuussa 2014 NASA:n tähtitieteilijät raportoivat, että Hubble-avaruusteleskooppi pystyy mittaamaan tarkasti jopa 10 000 valovuoden etäisyydet spatiaalista skannausta käyttämällä , mikä on kymmenen kertaa parempi parannus aikaisempiin mittauksiin.
Etäisyyden mittaus
Etäisyyden mittaus parallaksilla on erikoistapaus kolmiomittausperiaatteesta , jonka mukaan kolmioiden verkoston kaikille sivuille ja kulmille voidaan ratkaista, jos verkon kaikkien kulmien lisäksi vähintään yhden sivun pituus. on mitattu. Siten yhden perusviivan pituuden huolellinen mittaus voi korjata koko kolmiomittausverkon mittakaavan. Parallaksissa kolmio on äärimmäisen pitkä ja kapea, ja mittaamalla sekä sen lyhimmän sivun (havainnoijan liike) että pienen yläkulman (aina alle 1 kaarisekunti , jättäen kaksi muuta lähelle 90 astetta). pitkät sivut (käytännössä katsotaan tasa-arvoisiksi) voidaan määrittää.
Olettaen, että kulma on pieni (katso johdanto alla), etäisyys kohteeseen (parsekeina mitattuna ) on parallaksin käänteisluku (mitattu kaarisekunneissa ): Esimerkiksi etäisyys Proxima Centauriin on 1/0,7687 = 1,3009 parsekkia (4,243). ly).
Päivällinen parallaksi
Vuorokausiparallaksi on parallaksi, joka vaihtelee maapallon pyörimisen tai sijainnin eron mukaan. Kuu ja pienemmässä määrin maanpäälliset planeetat tai asteroidit Maan eri katselupaikoista (yhdellä hetkellä) voivat näkyä eri sijoittuneena kiinteiden tähtien taustaa vasten.
John Flamsteed on käyttänyt vuorokausiparallaksia vuonna 1672 mittaamaan etäisyyttä Marsiin sen vastakohtaan ja sitä kautta arvioimaan aurinkokunnan tähtitieteellistä yksikköä ja kokoa .
Kuun parallaksi
Kuun parallaksi (usein lyhenne sanoista kuun vaakaparallaksi tai kuun ekvatoriaalinen horisontaalinen parallaksi ) on (päivä)parallaksin erikoistapaus: Kuulla, joka on lähin taivaankappale, on ylivoimaisesti suurin maksimiparallaksi kaikista taivaankappaleista, toisinaan yli 1 astetta.
Tähtien parallaksikaavio voi havainnollistaa myös kuun parallaksia, jos kaavio otetaan alaspäin skaalatuksi ja hieman muokattuna. "Lähellätähden" sijasta lue "Kuu" ja sen sijaan, että ottaisit kaavion alareunassa olevan ympyrän kuvaamaan Maan kiertoradan kokoa Auringon ympäri, vaan ota se Maan maapallon kokoiseksi. kiertää maan pinnan ympäri. Sitten kuun (horisontaalinen) parallaksi vastaa Kuun kulma-asennon eroa kaukaisten tähtien taustaan nähden katsottuna kahdesta eri katselupaikasta maapallolla: yksi katselupaikoista on paikka, josta Kuu voidaan nähdä suoraan pään yläpuolella tietyllä hetkellä (eli katsottuna kaavion pystyviivaa pitkin); ja toinen katselupaikka on paikka, josta Kuu voidaan nähdä horisontissa samalla hetkellä (eli yhtä lävistäjäviivaa pitkin katsottuna maan pinnan asennosta, joka vastaa suunnilleen yhtä sinisistä pisteistä muokattu kaavio).
Kuun (horisontaalinen) parallaksi voidaan vaihtoehtoisesti määritellä kulmaksi, jonka Kuun etäisyydellä Maan säde rajoittaa – joka on yhtä suuri kuin kaavion kulma p, kun sitä on pienennetty ja muutettu edellä mainitulla tavalla.
Kuun vaakasuuntainen parallaksi riippuu milloin tahansa Kuun lineaarisesta etäisyydestä Maasta. Maan ja Kuun lineaarinen etäisyys vaihtelee jatkuvasti, kun Kuu seuraa häiriintynyttä ja suunnilleen elliptistä kiertorataa Maan ympäri. Lineaarisen etäisyyden vaihteluväli on noin 56 - 63,7 maan sädettä, mikä vastaa noin kaariasteen vaakasuuntaista parallaksia, mutta vaihtelee välillä noin 61,4' - noin 54'. Tähtitieteellinen almanakka ja vastaavat julkaisut taulukoivat kuun vaakaparallaksin ja/tai Kuun lineaarisen etäisyyden Maasta säännöllisin väliajoin esimerkiksi päivittäin tähtitieteilijöiden (ja taivaallisten navigaattoreiden) helpottamiseksi ja tutkivat tapaa, jolla tämä koordinaatit vaihtelevat ajan mukaan kuuluu kuun teoriaan .
Parallaksia voidaan käyttää myös etäisyyden Kuuhun määrittämiseen .
Yksi tapa määrittää kuun parallaksi yhdestä paikasta on käyttää kuunpimennystä. Maan täydellä varjolla Kuussa on näennäinen kaarevuussäde, joka on yhtä suuri kuin Maan ja Auringon näennäisten säteiden välinen ero Kuusta katsottuna. Tämän säteen voidaan nähdä olevan yhtä suuri kuin 0,75 astetta, josta (auringon näennäissäteellä 0,25 astetta) saamme Maan näennäissäteen 1 aste. Tämä antaa Maan ja Kuun väliselle etäisyydelle 60,27 Maan sädettä tai 384 399 kilometriä (238 854 mailia). Tätä menetelmää käyttivät ensin Aristarkus Samoksen ja Hipparkhos , ja myöhemmin se löysi tiensä Ptolemaioksen työhön . Oikealla oleva kaavio näyttää kuinka päivittäinen kuun parallaksi syntyy geosentrisessä ja geostaattisessa planeettamallissa, jossa Maa on planeettajärjestelmän keskellä eikä pyöri. Se havainnollistaa myös sitä tärkeää seikkaa, että parallaksin ei tarvitse johtua mistään havaitsijan liikkeestä, toisin kuin jotkut parallaksin määritelmät väittävät sen olevan, vaan se voi johtua puhtaasti havaitun liikkeestä.
Toinen tapa on ottaa kaksi kuvaa Kuusta täsmälleen samaan aikaan kahdesta paikasta maapallolla ja vertailla Kuun sijaintia tähtiin. Käyttämällä Maan suuntausta, näitä kahta sijaintimittausta ja etäisyyttä maan kahden sijainnin välillä, etäisyys Kuuhun voidaan kolmioida:
Tämä on menetelmä, johon Jules Verne viittaa teoksessa Maasta kuuhun :
Siihen asti monilla ei ollut aavistustakaan, kuinka Kuun ja Maan välinen etäisyys voitaisiin laskea. Tilannetta käytettiin hyväksi opettamaan heille, että tämä etäisyys saatiin mittaamalla Kuun parallaksi. Jos sana parallaksi näytti hämmästyttävän heitä, heille kerrottiin, että se oli kulma, jonka muodostaa kaksi suoraa viivaa, jotka kulkevat Maan säteen molemmista päistä Kuuhun. Jos he epäilivät tämän menetelmän täydellisyyttä, heille osoitettiin välittömästi, että tämä keskimääräinen etäisyys ei ollut pelkästään kaksisataakolmekymmentäneljätuhatta kolmesataaneljäkymmentäseitsemän mailia (94 330 liigaa), vaan myös se, että tähtitieteilijät olivat ei erehtynyt enempää kuin seitsemänkymmentä mailia (≈ 30 liigaa).
Auringon parallaksi
Kun Kopernikus ehdotti heliosentristä järjestelmäänsä , jossa maa pyörii Auringon ympäri, oli mahdollista rakentaa malli koko aurinkokunnasta ilman mittakaavaa. Asteikon selvittämiseksi on tarpeen mitata vain yksi etäisyys aurinkokunnassa, esim. keskimääräinen etäisyys Maan ja Auringon välillä (kutsutaan nykyään tähtitieteelliseksi yksiköksi tai AU). Kolmiomittauksella löydettynä tätä kutsutaan auringon parallaksiksi , Auringon sijainnin eroksi Maan keskustasta katsottuna ja yhden maapallon säteen päässä olevasta pisteestä katsottuna, eli kulmaksi, jonka Aurinko rajoittaa Maan keskisäteellä. Auringon parallaksin ja maan keskimääräisen säteen tunteminen mahdollistaa AU:n laskemisen, joka on ensimmäinen, pieni askel näkyvän maailmankaikkeuden koon ja laajenemisiän määrittämisen pitkällä tiellä.
Alkukantaista tapaa määrittää etäisyys Auringon etäisyyden perusteella Kuuhun ehdotti jo Aristarkus Samos kirjassaan Auringon ja kuun koosta ja etäisyyksistä . Hän totesi, että aurinko, kuu ja maa muodostavat suorakulmaisen kolmion (jossa on oikea kulma Kuussa) kuun ensimmäisen tai viimeisen neljänneksen hetkellä . Sitten hän arvioi, että Kuu-Maa-Aurinko-kulma oli 87°. Käyttäen oikeaa geometriaa mutta epätarkkoja havaintotietoja, Aristarchus päätteli, että Aurinko oli hieman alle 20 kertaa kauempana kuin Kuu. Tämän kulman todellinen arvo on lähellä 89° 50', ja Aurinko on itse asiassa noin 390 kertaa kauempana. Hän huomautti, että Kuun ja Auringon näennäiset kulmakoot ovat lähes yhtä suuret ja siksi niiden halkaisijoiden on oltava suhteessa niiden etäisyyksiin Maasta. Näin hän päätteli, että aurinko oli noin 20 kertaa suurempi kuin Kuu; tämä johtopäätös, vaikka se on virheellinen, seuraa loogisesti hänen virheellisistä tiedoistaan. Se viittaa siihen, että aurinko on selvästi Maata suurempi, minkä voitaisiin katsoa tukevan heliosentristä mallia.
Vaikka Aristarkuksen tulokset olivat havaintovirheiden vuoksi virheellisiä, ne perustuivat oikeisiin parallaksin geometrisiin periaatteisiin, ja niistä tuli aurinkokunnan koon arvioiden perusta lähes 2000 vuoden ajan, kunnes Venuksen kulku havaittiin oikein vuonna 1761 ja 1769. Edmond Halley ehdotti tätä menetelmää vuonna 1716, vaikka hän ei ehtinyt nähdä tuloksia. Venus-transitojen käyttö onnistui odotettua vähemmän mustan pudotuksen vaikutuksen vuoksi, mutta tuloksena saatu arvio, 153 miljoonaa kilometriä, on vain 2 % korkeampi kuin tällä hetkellä hyväksytty arvo, 149,6 miljoonaa kilometriä.
Paljon myöhemmin aurinkokunta "skaalattiin" käyttämällä asteroidien parallaksia , joista osa, kuten Eros , kulkee paljon lähempänä Maata kuin Venus. Myönteisessä oppositiossa Eros voi lähestyä Maata 22 miljoonan kilometrin etäisyydellä. Vuosien 1900–1901 opposition aikana käynnistettiin maailmanlaajuinen ohjelma Eroksen parallaksimittausten tekemiseksi auringon parallaksin (tai etäisyyden Auringosta) määrittämiseksi. Tulokset julkaisivat vuonna 1910 Cambridgen Arthur Hinks ja Charles D. Perrine . Lick Observatory , Kalifornian yliopisto . Perrine julkaisi edistymisraportteja vuosina 1906 ja 1908. Hän otti 965 valokuvaa Crossley Reflectorilla ja valitsi 525 mittaukseen. Harold Spencer Jones toteutti samanlaisen ohjelman, lähempänä tarkasteltuna, vuosina 1930–1931 . Tällä ohjelmalla saatua tähtitieteellisen yksikön arvoa (suunnilleen maa-aurinkoetäisyys) pidettiin lopullisena vuoteen 1968 asti, jolloin tutka- ja dynaamiset parallaksimenetelmät alkoivat tuottaa tarkempia mittauksia.
Myös tutkaheijastuksia , sekä Venuksesta (1958) että asteroideista, kuten Ikaruksesta , on käytetty auringon parallaksin määrittämiseen. Nykyään avaruusalusten telemetrialinkkien käyttö on ratkaissut tämän vanhan ongelman. Tällä hetkellä hyväksytty aurinkoparallaksin arvo on 8.794 143.
Liikkuvan klusterin parallaksi
Avoin tähtijoukko Hyades Härässä ulottuu niin suurelle osalle taivasta, 20 astetta, että astrometriasta johdetut oikeat liikkeet näyttävät suppenevan jollain tarkkuudella Orionin pohjoispuolella olevaan perspektiivipisteeseen. Havaitun näennäisen (kulma) oikean liikkeen yhdistäminen kaarisekunneissa myös havaittuun todelliseen (absoluuttiseen) taantuvaan liikkeeseen, jonka todistaa tähtien spektrilinjojen Doppler - punasiirtymä, mahdollistaa etäisyyden joukosta arvioinnin (151 valovuotta) ja sen jäsentähdet suunnilleen samalla tavalla kuin vuosiparallaksia käytettäessä.
Dynaaminen parallaksi
Dynaamista parallaksia on joskus käytetty myös määritettäessä etäisyyttä supernovaan, kun purskaan optisen aaltorintaman nähdään etenevän ympäröivien pölypilvien läpi näennäisellä kulmanopeudella, kun taas sen todellisen etenemisnopeuden tiedetään olevan aallon nopeus. valoa .
Johtaminen
Suorakulmaiselle kolmiolle _
missä on parallaksi, 1 au (149 600 000 km) on suunnilleen keskimääräinen etäisyys Auringosta Maahan ja on etäisyys tähteen. Pienen kulman approksimaatioilla (pätevä, kun kulma on pieni verrattuna 1 radiaaniin ),
siis kaarisekunteina mitattu parallaksi on
Jos parallaksi on 1", etäisyys on
Tämä määrittää parsekin , kätevän yksikön etäisyyden mittaamiseen parallaksin avulla. Siksi parsekeina mitattu etäisyys on yksinkertaisesti , kun parallaksi annetaan kaarisekunteina.
Virhe
Etäisyyden tarkkoihin parallaksimittauksiin liittyy virhe. Tämä mitatun parallaksikulman virhe ei muutu suoraan etäisyyden virheeksi, lukuun ottamatta suhteellisen pieniä virheitä. Syynä tähän on se, että virhe pienempään kulmaan johtaa suuremman etäisyyden virheen kuin virheen suurempaa kulmaa kohti.
Etäisyysvirheen approksimaatio voidaan kuitenkin laskea käyttämällä
missä d on etäisyys ja p on parallaksi. Approksimaatio on paljon tarkempi parallaksivirheille, jotka ovat pieniä suhteessa parallaksiin, kuin suhteellisen suurille virheille. Merkittäviä tuloksia tähtitähtitieteen saavuttamiseksi hollantilainen tähtitieteilijä Floor van Leeuwen suosittelee, että parallaksivirhe on enintään 10 % kokonaisparallaksista tätä virhearviota laskettaessa.
Tila-ajallinen parallaksi
Parannetuista relativistisista paikannusjärjestelmistä on kehitetty spatio-temporaalinen parallaksi , joka yleistää tavanomaisen käsityksen parallaksista vain avaruudessa. Tällöin tapahtumakentät aika-avaruudessa voidaan päätellä suoraan ilman massiivisten kappaleiden valon taipumisen välimalleja, kuten esimerkiksi PPN-formalismissa .
Metrologia
Mittaukset, jotka on tehty tarkastelemalla jonkin merkin paikkaa suhteessa mitattavaan kohteeseen, ovat alttiina parallaksivirheelle, jos merkki on jonkin matkan päässä mittauskohteesta eikä sitä katsota oikeasta paikasta. Jos esimerkiksi mitataan kahden punkin välinen etäisyys viivalla, jonka yläpintaan on merkitty viivain, viivaimen paksuus erottaa sen merkinnät punkeista. Jos katsotaan asennosta, joka ei ole aivan kohtisuorassa viivaimeen nähden, näennäinen asento siirtyy ja lukema on vähemmän tarkka kuin viivaimen kykenee.
Samanlainen virhe tapahtuu, kun luetaan osoittimen sijainti asteikkoa vasten instrumentissa, kuten analogisessa yleismittarissa . Tämän ongelman välttämiseksi asteikko on joskus painettu kapean peilinauhan yläpuolelle ja käyttäjän silmä on sijoitettu niin, että osoitin peittää oman heijastuksensa, mikä takaa, että käyttäjän näkölinja on kohtisuorassa peiliin nähden ja siten peiliin nähden. vaaka. Sama vaikutus muuttaa edessä ajavan kuljettajan ja sivulle ajavan matkustajan lukemaa auton nopeusmittarista lukemaa nopeutta, oskilloskoopin näytön kanssa todellisuudessa koskemattomasta ristikosta luettuja arvoja jne.
Fotogrammetria
Ilmakuvaparit, kun niitä katsotaan stereokatselijan kautta, tarjoavat selkeän stereovaikutelman maisemasta ja rakennuksista. Korkeat rakennukset näyttävät "kiinnittyvän" poispäin valokuvan keskustasta. Tämän parallaksin mittauksia käytetään päättelemään rakennusten korkeutta, mikäli lentokorkeus ja perusetäisyydet tunnetaan. Tämä on keskeinen osa fotogrammetrian prosessia .
Valokuvaus
Parallaksivirhe voidaan nähdä otettaessa kuvia monentyyppisillä kameroilla, kuten kaksoisobjektiivisilla refleksikameroilla ja niillä , joissa on etsimet (kuten etäisyysmittarikamerat ). Tällaisissa kameroissa silmä näkee kohteen eri optiikan (etsin tai toisen linssin) kautta kuin se, jonka läpi valokuva on otettu. Koska etsin on usein kameran linssin yläpuolella, parallaksivirheitä sisältävät kuvat ovat usein hieman suunniteltua alempana. Klassinen esimerkki on kuva henkilöstä, jonka pää on leikattu pois. Tämä ongelma on ratkaistu yksilinssisissa refleksikameroissa , joissa etsin näkee saman objektiivin läpi, jonka läpi valokuva on otettu (liikkuvan peilin avulla), jolloin vältetään parallaksivirhe.
Parallaksi on ongelma myös kuvien yhdistämisessä , kuten panoraamakuvissa.
Aseiden tähtäimet
Parallaksi vaikuttaa kantama- aseiden tähtäyslaitteisiin monin tavoin. Pienaseseihin ja jouseihin tms. kiinnitetyissä tähtäyksissä tähtäimen ja aseen laukaisuakselin (esim. aseen reiän akselin) välinen kohtisuora etäisyys – jota kutsutaan yleisesti " tähtäinkorkeudeksi " - voi aiheuttaa merkittäviä kohdistusvirheitä ammuttaessa lähietäisyydeltä, varsinkin kun ammutaan pieniin kohteisiin. Tämä parallaksivirhe kompensoidaan (tarvittaessa) laskelmilla, jotka ottavat huomioon myös muut muuttujat, kuten luodin pudotuksen , tuulen ja etäisyyden, jolla kohteen odotetaan olevan. Tähtäyskorkeutta voidaan käyttää hyödyksi, kun kivääreitä "tähdätään sisään" kenttäkäyttöön. Tyypillinen metsästyskivääri (.222 teleskooppitähtäimellä), joka tähtää 75 metriin, on edelleen hyödyllinen 50 - 200 metrillä (55 - 219 jaardia) ilman lisäsäätöä.
Optiset tähtäimet
Joissakin verkkotetuissa optisissa instrumenteissa , kuten teleskoopeissa , mikroskoopeissa tai pienaseissa ja teodoliiteissa käytetyissä teleskooppitähtäimissä ("skoopit") , parallaksi voi aiheuttaa ongelmia, kun ristikko ei ole samassa kohdekuvan polttotason kanssa . Tämä johtuu siitä, että kun hiusristikko ja kohde eivät ole samassa tarkennuskohdassa, myös okulaarin läpi projisoidut optisesti vastaavat etäisyydet ovat erilaisia, ja käyttäjän silmä havaitsee ristikon ja kohteen välisen parallaksieron (aina kun silmän asento muuttuu ) suhteellisena siirtymänä toistensa päällä. Termi parallaksisiirtymä viittaa tuloksena syntyviin näennäisiin "kelluviin" hiusristikkoliikkeisiin kohdekuvan päällä, kun käyttäjä siirtää päätään/silmää sivusuunnassa (ylös/alas tai vasemmalle/oikealle) tähtäimen taakse, eli virheeseen, jossa ristikko ei pysy kohdakkain käyttäjän optisen akselin kanssa .
Jotkut ampuma-aseiden kiikaritähtäimet on varustettu parallaksikompensaatiomekanismilla, joka pohjimmiltaan koostuu liikkuvasta optisesta elementistä, jonka avulla optinen järjestelmä voi siirtää kohteen kuvan tarkennusta eri etäisyyksillä täsmälleen samalle hiusristikkopinnan optiselle tasolle (tai päinvastoin). Monilla matalan tason teleskooppitähtäimillä ei ehkä ole parallaksikompensaatiota, koska käytännössä ne voivat silti toimia erittäin hyväksyttävästi eliminoimatta parallaksisiirtymää, jolloin tähtäin asetetaan usein kiinteästi määrätylle parallaksivapaalle etäisyydelle, joka parhaiten sopii niiden käyttötarkoitukseen. Tyypilliset tehdasparallaksittomat etäisyydet metsästystähteille ovat 100 jaardia (tai 90 m), jotta ne soveltuvat harvoin yli 300 yd/m metsästyslaukauksiin. Jotkin kilpailu- ja sotilastyyliset kiikaritähtäimet ilman parallaksikompensaatiota voidaan säätää parallaksivapaiksi etäisyydellä 300 jaardia/m, jotta ne soveltuvat paremmin pitkien etäisyyksien tähtäämiseen. Lyhyemmillä käytännöllisillä kantoetäisyyksillä varustetuissa aseissa, kuten ilma -aseissa, reunakivääreissä , haulikoissa ja suutalataajissa , on parallaksiasetukset lyhyemmille etäisyyksille, yleensä 50 m (55 yd) reunakiikaritähtäimelle ja 100 m (110 jaard) haulikkoille ja suutankolataajille. Ilmakiikaritähtäimissä on usein säädettävä parallaksi, yleensä säädettävän objektiivin (tai lyhyesti "AO") muodossa, ja niitä voidaan säätää jopa 3 metriin (3,3 yd).
Ei-suurentavat heijastimet tai "heijastus" tähtäimet voivat olla teoriassa "parallaksivapaita". Mutta koska nämä tähtäimet käyttävät rinnakkaista kollimoitua valoa , tämä on totta vain, kun kohde on äärettömässä. Äärillisillä etäisyyksillä laitteeseen nähden kohtisuorassa olevan silmän liike aiheuttaa ristikkokuvassa parallaksiliikkeen täsmällisesti suhteessa silmän sijaintiin kollimoivan optiikan luomassa sylinterimäisessä valopylväässä. Tuliaseiden tähtäimet, kuten jotkut punapistetähtäimet , yrittävät korjata tämän siten, että ne eivät tarkenna hiusristikkoa äärettömyyteen, vaan sen sijaan jollekin äärelliselle etäisyydelle, suunniteltuun kohdealueeseen, jossa hiusristikko liikkuu hyvin vähän parallaksin vuoksi. Jotkut valmistajat markkinoivat heijastintähtäinmalleja, joita he kutsuvat "parallaksivapaiksi", mutta tämä viittaa optiseen järjestelmään, joka kompensoi akselin ulkopuolista pallopoikkeamaa , optista virhettä, joka johtuu tähtäimessä käytetystä pallomaisesta peilistä ja joka voi aiheuttaa ristikon asennon poikkeamisen tähtäimen optinen akseli silmien asennon muutoksella.
Tykistön tulitus
Kenttä- tai laivaston tykistön sijoittelusta johtuen kullakin on hieman erilainen näkökulma kohteeseen verrattuna itse palonhallintajärjestelmän sijaintiin . Tämän vuoksi palonhallintajärjestelmän tulee kohdistaessaan aseitaan kohteeseen kompensoida parallaksi varmistaakseen, että tuli jokaisesta aseesta konvergoi maaliin.
Etäisyysmittarit
Coincidence - etäisyysmittaria tai parallaksietäisyysmittaria voidaan käyttää etäisyyden löytämiseen kohteeseen.
Taide
Useat Mark Rennin veistosteokset leikkivät parallaksilla ja näyttävät abstraktilta, kunnes niitä tarkastellaan tietystä kulmasta. Yksi tällainen veistos on Darwin Gate (kuvassa) Shrewsburyssa , Englannissa, joka tietyssä kulmassa näyttää muodostavan Historic Englandin mukaan kupolin "saksisen kypärän muodossa, jossa on normannilainen ikkuna... inspiroituneena Pyhän Marian kirkko, johon Charles Darwin osallistui poikana."
Metaforana
Filosofisessa/geometrisessa mielessä: näennäinen muutos kohteen suunnassa, joka aiheutuu havainnointiaseman muutoksesta, joka tarjoaa uuden näkökentän. Kohteen näennäinen siirtymä tai sijainnin ero kahdesta eri asemasta tai näkökulmasta katsottuna. Nykykirjoituksessa parallaksi voi olla myös sama tarina tai samanlainen tarina suunnilleen samalta aikajanalta, yhdestä kirjasta, joka on kerrottu eri näkökulmasta toisessa kirjassa. Sana ja käsite ovat näkyvästi esillä James Joycen vuoden 1922 romaanissa Ulysses . Orson Scott Card käytti termiä myös viitattaessa Enderin varjoon verrattuna Enderin peliin .
Slovenialainen filosofi Slavoj Žižek vetoaa tähän metaforaan vuoden 2006 kirjassaan The Parallax View , joka lainaa "parallaksinäkymän" käsitteen japanilaisesta filosofista ja kirjallisuuskriitikko Kojin Karatanista . Žižek huomauttaa,
Filosofinen käänne (parallaksiin) on tietysti se, että havaittu etäisyys ei ole pelkästään subjektiivinen, koska sama kohde, joka on olemassa "siellä" nähdään kahdesta eri asenteesta tai näkökulmasta. Pikemminkin, kuten Hegel olisi ilmaissut, subjekti ja objekti ovat luonnostaan välittyneitä niin, että " epistemologinen " muutos subjektin näkökulmassa heijastaa aina ontologista muutosta itse objektissa. Tai - Lacanese : subjektin katse on aina jo kirjoitettu itse havaittuun kohteeseen, sen "sokean kulman" varjossa, joka on "kohteessa enemmän kuin itse objekti", piste, josta käsin itse esine palauttaa katseen. Toki kuva on minun silmissäni, mutta olen myös kuvassa.
- Slavoj Žižek, Parallaksinäkymä
Katso myös
- Binokulaarinen ero
- Lutz-Kelker-harha
- Parallaksikartoitus , tietokonegrafiikassa
- Parallaksivieritys tietokonegrafiikassa
- Taittuminen , visuaalisesti samanlainen veden aiheuttama periaate jne.
- Spektroskooppinen parallaksi
- Kolmiomittaus , jossa piste lasketaan sen kulmien perusteella muista tunnetuista pisteistä
- Trigonometria
- Todellinen etäisyys multilateraatio , jossa piste lasketaan ottaen huomioon sen etäisyydet muista tunnetuista pisteistä
- Xallarap
Huomautuksia
Viitteet
Bibliografia
- Hirshfeld, Alan w. (2001). Parallaksi: Kilpailu kosmoksen mittaamiseksi . New York: WH Freeman. ISBN 978-0-7167-3711-7.
- Whipple, Fred L. (2007). Maa Kuu ja planeetat . Lukea kirjoja. ISBN 978-1-4067-6413-0..
- Zeilik, Michael A.; Gregory, Stephan A. (1998). Introductory Astronomy & Astrophysics (4. painos). Saunders College Publishing. ISBN 978-0-03-006228-5..
Ulkoiset linkit
- Ohjeet taustakuvien lisäämiseksi verkkosivulle käyttävät parallaksitehosteita
- Todellinen parallaksiprojekti, joka mittaa etäisyyden kuuhun 2,3 %:n sisällä
- BBC:n Sky at Night -ohjelma: Patrick Moore esittelee parallaksia kriketillä. (Vaatii RealPlayerin )
- Berkeley Center for Cosmological Physics Parallax
- Parallaksi koulutussivustolla, mukaan lukien nopea arvio etäisyydestä, joka perustuu parallaksiin käyttämällä vain silmiä ja peukaloa
- Collier's New Encyclopedia . 1921. .