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视差

时间:2013-07-27来源:未知 作者:http://shixinhua.com 点击: 999999次

视差

视差是从两个不同的点查看一个物体时,视位置的移动或差异,量度的大小位是这两条线交角的角度或半角度。这个名词是源自希腊文的παρλλαξις (parallaxis),意思是"改变"。从不同的位置观察,越近的物体有着越大的视差,因此视差可以确定物体的距离。
 
从目标看两个点之间的夹角,叫做这两个点的视差角,两点之间的距离称作基线。
 
天文学家使用视差的原理测量天体的距哩,包括月球、太阳、和在太阳系之外的恒星。例如,依巴谷卫星测量了超过100,000颗邻近恒星的距离。这为天文学提供了测量宇宙距离尺度的阶梯,是其它测距方法的基础。在此处,"视差"这个名词是两条到恒星的视线交角的角度或半角度。
 
一些光学仪器,像是双筒望远镜、显微镜、和双镜头单眼反射相机,会以略为不同的角度观看物体,都会受到视差的影响。许多动物的两只眼睛有着重叠的视野,可以利用视差获得深度知觉;此一过程称为立体视觉。这种效果在电脑视觉用于电脑立体视觉,并有一种装置称为视差测距仪,利用它来测量发现目标的距离,也可以改变为测量目标的高度。
 
一个简单的,日常都能见到的视差例子是,汽车仪表板上"指针"显示的速度计。当从正前方观看时,显示的正确数值可能是60;但从乘客的位置观看,由于视角的不同,指针显示的速度可能会略有不同。
由于观察点的改变,一个物体相对于远方背景的移动,显示视差的简化插图
由于观察点的改变,一个物体相对于远方背景的移动,显示视差的简化插图。当从"A点"观察时,该物体显示在蓝色方格的前面。当从"B点"观察时,显示该物体移动到红色方格的前面。
视差的动画示例
这是视差的动画示例。随着观测点从一测移至另一侧,远方物体的移动比接近相机的物体缓慢。

视知觉

如同人类和其他动物的双眼都在头上不同的位置,它们提供了不同的观点。这是立体视觉的基础,在这个过程中,大脑接收了不同的讯息,从而获得深度知觉,并从两眼的视差估计到物体的距离。有些动物会利用运动视差,这些动物依靠移动 (也许只是头部) 来获得不同的观点。例如,鸽子 (它们两眼的视场没有重叠,因此没有立体视觉) 上下摆动头部以获得深度。

视差的应用

视差在应用上根据不同需要派生出各个稍有不同的概念:
 
  • 物理学中,指在不同位置观察远近两物体时,它们间发生相对位置变化的现象。
 
  • 天文学中,指因为观测者位置的移动或由不同地点观测同一天体而引起的方向变化;测量天体视差是确定天体之间距离最基本的方法。天文学家在早期使用此方法测量了月球(从纽约和华盛顿拍摄的照片分析)离地球的距离与天鹅座61的距离。
 
  • 摄影测量中,指立体像对上同名像点的坐标差,其横坐标差称为“左右视差”,纵坐标差称为“上下视差”;在航空摄影测量中,左右视差可以推算地面点之间的高差,上下视差可用以确定像片之间在摄影时的相对关系。
 
  • 摄影术中,指从相机取景器中看到的物体位置和镜头摄入的物体位置不相一致的现象;相机距物体越远,视差越小;高级取景器有校正视差的机能,使物体在感光成像上的位置和从取景器中所看到的位置无论远近都相合;单反相机由于取景器和摄影通过同一物镜,所以基本没有视差。
这张图像演示视差
这张图像演示视差。太阳位于路灯的上方,太阳和路灯在水中的倒影是虚像。虚像的位置是在水面的下方,提供了一个不同的点瞭望路灯,显示出相对于太阳的位置有了改变。
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