Параллакс

Схема параллакса

Паралла́кс (греч. παραλλάξ, от παραλλαγή, «смена, чередование») — изменение видимого положения объекта относительно удалённого фона в зависимости от положения наблюдателя.

Зная расстояние между точками наблюдения L (база) и угол смещения α, можно определить расстояние до объекта:

$D={\frac {L}{2\sin \alpha /2}}$

Для малых углов (α — в радианах):

Пример параллакса (видео)

$D={\frac {L}{\alpha }}$

Измерение расстояния при помощи параллакса

Параллакс используется в геодезии и астрономии для измерения расстояния до удалённых объектов (в частности в специальных единицах — парсеках). На явлении параллакса основано бинокулярное зрение.

Астрономия

Суточный параллакс

Суточный параллакс (геоцентрический параллакс) — разница в направлениях на одно и то же светило из центра масс Земли (геоцентрическое направление) и из заданной точки на поверхности Земли (топоцентрическое направление).

Этот угол зависит от высоты светила над горизонтом, максимальное его значение достигается при нулевой высоте (когда светило наблюдается прямо на горизонте). Такая величина называется горизонтальным параллаксом. База параллакса при этом равна радиусу Земли (около 6400 км).

Из-за вращения Земли вокруг своей оси положение наблюдателя относительно центра Земли и, соответственно, параллактический угол циклически изменяются.

При наблюдении Луны её кажущиеся смещения на фоне звёзд (по сравнению с расчётным орбитальным движением) достигают 2° (соответственно, параллакс равен 1°) и были замечены уже древнегреческими астрономами, что позволило им довольно точно определить расстояние до Луны.

Суточный параллакс планет довольно мал (для Марса 24″ во время великого противостояния), но тем не менее был единственным способом измерения абсолютных расстояний в Солнечной системе до появления радиолокации: наиболее удобными для этого были прохождения Венеры по диску Солнца и близко подходящие к Земле астероиды (относительные же расстояния легко определяются на основе законов Кеплера, так что достаточно абсолютного измерения какого-то одного расстояния, чтобы определить все).

Годичный параллакс

Параллактические эллипсы звёзд при различных расстояниях от плоскости эклиптики

Основная статья: Годичный звёздный параллакс

Годичный параллакс — изменение направления на объект (например, звезду), связанное с движением Земли вокруг Солнца. Величина параллакса равна углу, под которым со звезды видна большая полуось земной орбиты (перпендикулярная лучу зрения).

Годичные параллаксы являются показателями расстояний до звёзд. Расстояние до объекта, годичный параллакс которого равен 1 угловой секунде, называется парсек (1 парсек = 3,085678⋅10¹⁶ м). Ближайшая к нам звезда Проксима Центавра имеет параллакс 0,7687±0,0003″, следовательно, расстояние до неё составляет 1,3009±0,00015 пк.

Вековой параллакс

Основная статья: Собственное движение

Вековым параллаксом обычно называется изменение видимого положения объекта на небесной сфере в результате комбинаций собственных движений этого объекта и Солнечной системы в галактике.

Параллакс в фотографии

Отражение фонаря в воде значительно сдвинуто относительно практически не сместившегося солнца

Параллакс видоискателя

Основная статья: Видоискатель § Параллаксные

Параллакс видоискателя — несовпадение изображения, видимого в оптическом незеркальном видоискателе, с изображением, получаемым на фотографии. Параллакс почти незаметен, когда фотографируют удалённые объекты, и весьма значителен при съёмке близко расположенных объектов. Он возникает из-за наличия расстояния (базиса) между оптическими осями объектива и видоискателя. Величина параллакса $P\!$ определяется по формуле:

$P=B{\frac {f}{R}}$,

где $B\!$ — расстояние (базис) между оптическими осями объектива и видоискателя; $f\!$ — фокусное расстояние объектива фотоаппарата; $R\!$ — расстояние до плоскости наводки (объекта съемки).

Параллакс видоискателя (прицел)

Частным случаем является параллакс прицела. Параллакс — это не высота оси прицела над осью ствола, а погрешность расстояния между стрелком и целью.

Оптический параллакс

Параллакс дальномера

Параллакс дальномера — угол, под которым виден объект во время наводки на резкость с помощью оптического дальномера.

Стереоскопический параллакс

Стереоскопический параллакс — это угол, под которым рассматривают объект двумя глазами или когда его фотографируют стереоскопическим фотоаппаратом.

Временно́й параллакс

Временной параллакс — искажение формы объекта параллаксом, возникающим при съёмке фотоаппаратом со шторным затвором. Так как экспозиция происходит не единовременно по всей площади светочувствительного элемента, а последовательно по мере движения щели, то при съёмке быстро движущихся объектов их форма может искажаться. Например, если объект движется в ту же сторону, что и щель затвора, его изображение будет растянуто, а если в обратную, то сужено.

Литература

• Яштолд-Говорко В. А. Фотосъёмка и обработка. Съемка, формулы, термины, рецепты. Изд. 4-е, сокр. — М.: «Искусство», 1977.

Ссылки

• The ABC’s of Distances — обзор об измерении расстояний до астрономических объектов.