拇指測距的原理是什麼?真的能準確測量嗎?

2020-12-04 怪羅科學

本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。

估算距離在我們日常生活、徒步旅行和生存環境中都很重要,有時候只要知道了距離,我們內心會無比心安。

而對於一些軍事上的行動,準確知道距離顯得更為重要,如果你看過《亮劍》,你一定知道劇中的李雲龍只要通過大拇指就能輕鬆估算一個敵人的距離。

你可能好奇過,這樣的測距方法是確實有效,還是影視劇的浪漫色彩呢?

其實,用手指來估算距離確實有效,但是還是需要一些經驗的積累,以及日常生活多注意觀察周圍事物。

這種測距方法是基於人體解剖學的一個事實:我們的胳膊是我們兩眼之間距離的十倍。

一般一個人兩眼間的距離是6釐米左右(這個瞳距可以在配眼鏡的時候測得),而拇指到眼睛的距離在60釐米左右,當然有一些例外。

這個數據對估算距離有什麼幫助呢?為了方便理解,我們通過一個簡單的例子來解釋這個!

例如上面這幅圖:你在遠處,你想知道自己到那輛卡車的距離,而你正巧知道這輛車大概在4米左右。

現在,你只要伸直胳膊,先閉上一隻眼睛,把拇指正好對準車頭,然後換另一隻眼睛對準拇指(閉上剛才那隻眼睛),你會發現兩次視線在車子上經歷了一段位移,就像上面這幅圖。

從這幅圖中你可以看出,位移距離大概在3米左右,這樣你就可以輕鬆知道你到車的距離大概是30米左右。

工作原理

當你伸出拇指並睜開一隻眼睛查看它,再換成另一隻眼睛睜開時,你的手指相對於車子背景移動,這種現象被稱為視差

遠處物體的視差是因為它從基線(這裡指的是瞳距)兩端看向同一點(這裡指的是拇指)的角度造成的。

要精確測量到遠處物體的距離,至少要從兩個點觀察物體,基線便是連接這兩個點的線,然後我們就可以用簡單的三角形知識來估算距離了。

從原理插圖中,我們就可以看出,拇指形成了兩個相同比例三角形。第一個三角形(ab三角形)的底是眼睛之間的距離,大約是拇指到眼睛距離的1/10。

同樣的比例也適用於第二個三角形(xy三角形),即拇指和它所覆蓋的兩個距離較遠的點之間的三角形。

儘管人類的身高各不相同,但人體結構的比例是相似的,我們的眼睛與拇指之間的夾角約為6度,比例為1:10。

較小的三角形與較大的三角形具有相同的部分,如果b是a的10倍,那麼y也是x的10倍。

為什麼存在視差

和其他動物一樣,人類的兩隻眼睛位於頭部的不同位置,以同時呈現不同的影像,這個特徵允許眼睛獲得深度感知和估算距離。

但不是所有的動物都是這樣的,有些動物使用運動視差,它們通過移動頭部來獲得不同的視差。

例如,鴿子的兩隻眼睛長在頭部的兩側,它們沒有重疊視野,所以只能利用運動視差,通過上下擺動它們的頭來觀察物體;而貓頭鷹具有雙眼視覺,它們的眼睛和人類一樣間隔開。

最後

這個簡單的眼睛對手指的規則非常有用,可以用來估計到遠處的地標的距離,比如一棵樹、水塔或小路盡頭的停車場。

通過一些練習和日常經驗積累,你可以在幾秒內完成一次快速的拇指測距,因為只有經驗才會告訴你X值是多少。

相關焦點

  • 軍事中的拇指測距,是什麼原理?
    你們知道什麼是拇指測距法嗎?可能這樣說大多數人都不知道,可是愛看抗日戰爭片的人們可能都在電視上看到過有人在敵軍來臨前舉起自己的大拇指然後便可以向上級報告敵軍距離本軍營還有多遠的距離。其實拇指測距法並不是他的專業術語,他的真實名字叫做跳眼法。
  • 一個大拇指就可以測量距離?電視裡的拇指測距法是什麼原理?
    在近代的戰爭片裡,可能經常會看到這樣的鏡頭,士兵或軍官豎起一個大拇指舉在前方,然後閉著一個眼睛來測量敵人的距離,這是什麼原理呢?這樣測距準確嗎?科學嗎?它其實是利用了一個很簡單的幾何原理,我們初中就學了:相似三角形兩條對應邊的比例相同。
  • 為什麼拇指測距法可以測出物體的距離?
    在沒有測距儀的時代,我軍普遍使用拇指測距法來大致判斷一個物體的遠近。之所以拇指測距法行之有效,是因為這種方法基於幾何學原理,具體來說,是基於三角視差。首先,來了解一下什麼是視差。把一根手指頭豎起來,然後放到兩隻眼睛的前方。
  • 神奇的拇指測距!動下手指就能測量距離
    經常能在抗日劇中看到這樣一個場景,炮兵拿著迫擊炮用大拇指比劃了一下位置,然後一擊即中轟掉了敵人的指揮中心。這可不是自己隨意估算的,而是有數學依據的,我們稱這種方法為眼跳法,簡單來說就是相似三角形。想要知道一個物體距離遠近並不難,如上圖,a代表我們人眼睛瞳孔的距離,這個距離一般是6.4釐米,在眼鏡店可以免費測量。b代表的是從大拇指算起整條手臂的長度,一般人是64釐米左右,拿把捲尺就可以測量。y代表我們要求的物體離我們的距離,x代表的是眼跳法中,拇指偏移的距離。
  • 伸個拇指、眯個眼睛就能測出距離?戰爭片的場景是神話還是科學
    而一般使用這種方法就是為了測量目標物的距離,所使用的攻擊武器為迫擊炮,一種能夠發射弧線炮彈的武器。一般迫擊炮的發射炮彈的初始速度是一樣,所以可以通過調節迫擊炮的發射角度,就可以準確的知道炮彈的落點。這個出廠的時候就已經計算好了,什麼樣的角度能打到多遠的距離,都有詳細說明。
  • 黑科技 | 測距望遠鏡的工作原理
    如果你是一名戶外、高爾夫愛好者,想必你對測距望遠鏡產品並不會陌生。你知道測距望遠鏡的工作原理嗎?為什麼雷射測距儀可以完成準確的測量呢?讓我們一起來了解測距望遠鏡產品的相關知識。測距望遠鏡是給指定被測目標確定距離的設備。我們很難用肉眼去完成精準距離的判定,因此望遠鏡的基本技術對戶外或者高爾夫愛好者來說是非常有幫助的。考慮到便於攜帶,可以發現望遠鏡生產商設計模型尺寸在逐漸減小。測距儀的測量方法包括雷射測量,雷達測量和超聲波測量。一些產品使用三角學進行距離測量,像是視距測距儀,雙向重合測距儀和立體測距儀。
  • 測距儀的原理
    現在市面上的測距儀主要分為三類:雷射測距儀、超聲波測距儀、紅外測距儀,我們介紹對測距儀原理的分析也主要介紹這三種。
  • 雷射測距儀的原理及分類
    雷射測距儀是利用調製雷射的某個參數實現對目標的距離測量的儀器。今天聊聊它的工作原理。工作原理雷射測距儀是利用雷射對目標的距離進行準確測定的儀器。雷射測距儀在工作時向目標發射出一束很細的雷射,由光電元件接收目標反射的雷射束,計時器測定雷射束從發射信號到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。雷射測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀,雷射測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀,雷射測距儀又可以劃分為手持式雷射測距儀(測量距離0-300米),望遠鏡雷射測距儀(測量距離500-3000米)。
  • 戰爭片中伸個拇指、眯個眼睛就能測出距離,是神話還是科學?
    在戰爭片中看到的伸個拇指就是在測量目標物的距離,這種方法稱為眼跳法測距,其實基本原理跟天文學上最基本的視差法是一樣的。這個方法能夠測距的原因是,人有兩隻眼睛,並且它們之間有一定的距離,還有一點就是光線沿著直線傳播。現在你身處你伸出你的手臂,並且豎起拇指,放在你眼前的任何位置,然後輪流閉上左右眼睛,你就會看到拇指的位置會落在遠處參考物不同的位置上。
  • 雷射測距儀原理
    導讀:說起雷射測距儀相信很多朋友都聽說過,也用過雷射測距儀,本文講述雷射測距儀的工作原理,感興趣的童鞋快來看看雷射測距儀是如何進行測距的吧。
  • 手持式雷射測距儀的工作原理
    我們在使用手持式雷射測距儀的時候對於它的工作原理是需要掌握的,這對於用戶的使用是非常重要的。下面小編就來為大家具體介紹一下手持式雷射測距儀的工作原理吧,希望可以幫助到哦大家。若雷射是連續發射的,測程可達40公裡左右,襯氟蝶閥並可晝夜進行作業。若雷射是脈衝發射的,一般絕對精度較低,但用於遠距離量,可以達到很好的相對精度。
  • 雷射測距儀工作原理
    雷射測距儀是利用調製雷射的某個參數實現對目標的距離測量的儀器。今天聊聊它的工作原理。
  • 對你豎大拇指的人,也可能在拿炮瞄你,一分鐘教會你拇指測距法!
    拇指測距的方法常常在軍隊中可見,被用作輔助測距離。用拇指測距的方法在軍事上叫做跳眼測距法,而這種方法對於炮兵來說就是最基本的常識,也是軍隊使用最簡單的一個測距法。使用這種方法,可以快速並有效地幫助士兵測出目標與身體之間的距離。拇指測距的方基於幾何學原理,具體來說,是利用三角視差。
  • 怎麼光靠一雙手測量距離,你知道嗎?
    眼睛是人天生自帶的一套精密測量儀器,用眼睛測量距離,雖然不能測出非常準確的數值,但只要常練還是能取得較好的效果的,今天我們就來講講幾個中國軍隊經常使用的測距小技巧。跳眼測距法(又稱牛逼瞪眼測距法)跳眼法的原理是人兩眼瞳孔的間隔約為自己臂長的十分之一,將測得實地物體的寬度乘以10,就得出了站立點至目標的距離。
  • 雷射測距儀的工作原理及相關知識
    簡介雷射測距儀,是利用調製雷射的某個參數實現對目標的距離測量的儀器,它重量輕、體積小、操作簡單速度快而準確,其誤差僅為其它光學測距儀的五分之一到數百分之一原理1.利用紅外線測距或雷射測距的原理測距原理基本可以歸結為測量光往返目標所需要時間,然後通過光速c =299792458m/s 和大氣折射係數n
  • 雷射測距儀有哪些牌子_雷射測距儀什麼牌子好
    雷射測距儀有哪些牌子   雷射測距儀當今熱門進口品牌如下:徠卡、圖柏斯、歐尼卡、喜利得、紐康、博世、博士能、奧卡、鐳創。..。.   2、圖柏斯、歐尼卡、紐康、博士能、奧卡這幾個熱門品牌對應波長是905納米為主,其中紐康的測量距離超過3000米測距儀波長是1550納米。這類波長品牌測距儀對應的特點是測量距離在200米以上,普票價格在1000元至幾萬元間的都有,適合戶外測量。
  • 專訪: 倍視能高爾夫雷射測距儀器
    Q:倍視能雷射測距儀的市場佔有率如何?P:放眼全世界的市場,倍視能的市場佔有率約有80%,對於高爾夫職業選手和頂尖球手來說,佔有率達到了97%,獲得了眾多球手的喜愛。Q:據說美國,韓國,日本等高爾夫人群比較多的市場使用倍視能的比例比較高,是因為什麼?
  • 雷射測距的原理及與超聲波測距的不同
    雷射測距的原理與無線電雷達相同,將雷射對準目標發射出去後,測量它的往返時間,再乘以光速即得到往返距離。由於雷射具有高方向性、高單色性和高功率等優點,這些對於測遠距離、判定目標方位、提高接收系統的信噪比、保證測量精度等都是很關鍵的,因此雷射測距儀日益受到重視。
  • 國內首次將雷射測距原理應用於雪深測量
    項目研製的WUSH-SD型具有自主智慧財產權的雷射雪深測量傳感器於2013年4月通過中國氣象局業務定型,並在氣象等部門的觀測業務中得到應用。項目研製了雷射器溫度控制技術,解決了雷射測距單元冬季雪深測量的低溫適應性問題,可使雷射器工作環境溫度保持在零下10℃以上。
  • 雷射測距儀原理講解,選型和應用!但你知道它的缺點嗎?
    今天帶大家了解下雷射測距傳感器的原理,應用場合以及優缺點還有選型等等因素,下篇文章還為大家帶來實用案例,即雷射測距儀與PLC的連接方式以及如何編程等等。 三角測量的原理 如上圖所示,半導體雷射發出的雷射束照射在目標上。接收器透鏡聚集目標反射的光線並聚焦到感光元件上。