拇指測距原理是什麼?

育兒奶爸


拇指測距的方法,經常在一些軍事題材的作品當中出現,那麼事實也是如此,拇指測距在我國的軍隊當中非常的常見,這種特殊的方法被稱為跳眼法,跳眼法用手指和眼睛,就能測算出大概的距離,但這種方法只是估算,它只能提供一個大概的測量數據進行參考。

那麼跳眼法的原理很簡單,它利用了相似三角形的原理,舉個例子好了,假如很遠的地方有一座塔,這座塔在人的左眼和右眼當中,位置是不同的,例如你閉上右睛,用拇指對準這座塔,然後再閉上左眼,用右眼去看這座塔的時候,你會發現這座塔的位置,就往拇指的右邊,偏離了幾個目標位置。

假如這座塔偏離了3個目標位置,我們就要把這個3代入數學計算,但這裡還有一個條件,就是我們還要知道,這座塔的真實寬度是多少,如果這座塔真實的寬度為5米,那麼就是3乘以5等於15,然後這裡還有一點,人的兩眼之間的間距,大概是6釐米左右,而一個人手臂的長度,一般也在60釐米左右,所以它們之間的比例是10:1,也就是10倍。

所以15還要乘以10,得到的結果就是150,這個150就是150米,所以這座塔距離我們的位置,大概有150米那麼遠,但跳眼法有一個問題,如果你不知道一個物體的真實寬度,你是無法進行快速測算的。

例如遠方有一幢大樓,如果你事先不知道大樓有多寬,你就無法代入準確的數據進行計算,得到的結果就有很大的誤差,所以往往的時候,跳眼法得到的數據並不準確,它需要經過大量的練習之後,才有有效的進行運用。

那麼在早期的戰爭當中,我軍的軍事裝備嚴重落後,沒有測距儀和瞄準鏡,在這種條件下,跳眼法被大量的運用在戰場上,特別是一些炮兵,偵察兵,狙擊手等,跳眼法是這些兵種必須掌握的一種技能,而且跳眼法如果運用熟練,確實可以起到奇效。


科學薛定諤的貓


這種拇指測量叫做跳眼法,基本原理是三角視差測距,同樣原理還可以測量恆星的距離。

視差可以理解成視線的差別,如果你把拇指伸到眼前,分別用左右眼去看,拇指相對背景(比如遠處的高樓等)的位置是會“跳動”的。

↓視差會造成位置的“跳動”,圖自wikihow↓

正是由於視差的存在,我們的大腦可以通過兩眼看到的不同位置來進行定位。

定位的關鍵是測量距離,對於近一點物體我們比較容易估計距離,比如房間多長、馬路有多寬之類的,但是對於遠一點的距離,可能就需要一些測距方法了,比如題目中說的跳眼法。

首先把手臂平伸向目標(比方說遠處的一輛車),拇指豎起,儘量保證手臂和身體不要晃動。

↓跳眼法的示意圖,圖自網絡↓

然後輪流閉上左右眼,看目標相對拇指橫向“跳動”了幾個目標寬度(比方說車相對拇指“跳動”了三個車的寬度)。

↓輪流閉上左右眼,估計目標的“跳動”距離,圖自wikihow↓

最後,把已知的目標真實寬度(比方說4米的車)先乘以“跳動”了幾個目標寬度(這個例子裡是3個),再乘以10就可以得到目標的大致距離了(4x3x10=120米)。

↓常見物體的“寬度”,單位是英尺,1英尺約等於0.3米,圖自wikihow↓

請注意這裡的寬度是相對我們視線方向說的,不是通常那種“長寬高”測量裡面的寬度。

大家試一下就會發現這種方法雖然簡單,但誤差挺大的。

減小誤差的一個關鍵是要知道目標的寬度,第二是要準確估計目標“跳動”了多少(可以使用拇指寬度做參照物幫助估計),第三是目標不能太遠或者太小,因為人的手臂不是三腳架,總會輕微抖動,如果目標看起來比手臂抖動還小那就沒法正確測距了。同樣道理,如果測量者在車上或者船上這種本身在晃動的平臺上,跳眼法測量的準確度也要打折扣的。

因為跳眼法誤差比較大,現在用的不多了。現代軍隊基本都用專門儀器(比如激光測距儀)來測距了。從跳眼法等徒手測距法,到激光測距儀等先進儀器,幾十年來我們的人民軍隊一直在不斷前進、不斷髮展和壯大。

↓正在測距的解放軍,圖自科羅廖夫↓

↓正在進行訓練的解放軍炮兵,圖自中廣軍事↓

↓正在上課的陸軍炮兵防空兵學院學員,圖自中國軍網↓

↓北海艦隊某艦測距手正在精確測定漂雷距離,圖自中國軍事圖片網↓

三角視差的方法不僅可以用在地球上,還可以用來測量我們鄰居恆星的距離。

當然,天文學中的測距就不能用人的左右眼(兩眼間距只有6釐米左右)來看了,需要使用地球繞太陽公轉軌道(直徑約3億公里)作為測量的基準,而且會用專門的衛星在太空中測量,這時候的距離單位通常用秒差距(1秒差距約等於3.26光年)。

↓恆星視差,你能看出計算方法上跟跳眼法有何不同麼?圖自wiki↓

其實用手指估計距離還有很多別的辦法 ,有空再寫吧。更多關於宇宙中距離測量的內容,請看俺之前寫的回答。

如果您有感想,請留言多指教。


喬小海


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,即三角視差。

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。先閉上左眼,通過右眼來觀察手指頭。然後閉上右眼,用左眼來觀察手指頭。可以看到,固定不動的手指頭相對於遠方的背景物體發生了移動,這就是所謂的視差。手指頭距離眼睛越遠,視差就會越小。下面,來講一下拇指測距法的具體原理。

伸出左手(反過來用右手也行),把拇指豎起來放在左眼的正前方,並擋住目標的一邊。然後,用右眼觀測目標,測出拇指相對於目標的移動距離。

如上圖所示,AB為兩眼距離,OA為手臂長,OC為物體的距離(物體距離較遠,可以忽略手臂的長度),CD為拇指移動距離。顯然,△AOB∽△COD,所以OC/OA=CD/AB。通常情況下,人的兩隻眼睛的距離約為7釐米,手臂的長度約為70釐米。由於AB=7釐米,OA=70釐米,所以OC=10CD。

也就是說,物體的距離就等於拇指移動距離乘以10。因此,為了估算物體的距離,就需要測出拇指移動距離。而為了準確估算拇指移動距離,還需要知道物體的實際大小,這樣才能有個準確的對比。經過大量訓練之後,即便沒有測距儀,通過這種簡單的測距方法,也能較為準確地估計出物體的距離。


火星一號


名為“跳眼法測距離”

這不是神劇劇情,是有計算依據的

無論是紅遍天的《亮劍》還是現在咱兵哥哥都出現過拇指測距離的“橋段”,以前以為這是不著實際的神技,但是後來發現這個真的是有依據的(見下圖)。這個其實就是利用三角函數原理做到的。以拇指為一個焦點,先用右眼(閉上左眼)通過拇指的點看一下目標物的位置,而後再用左眼(閉上右眼)通過拇指的點看一下目標物的位置(看到的點發生位移,此處自己可以試一下),於是就可形成如圖所示的兩個三角形。小三角形的各參數就是觀測人的各項身體指標(臂長、兩眼的廣度,頂角的角度),而後做這個幾何題就可以了。

實際操作中以理論為基礎,通過經驗值來快速估算

實戰中不可能給你時間來做幾何題的,這需要你快速的近似估算,因此需要一種簡便的算法——就是上圖中的Y乘以10!為什麼是乘以10呢?這是因為通常情況下人的手臂長是人雙眼間的距離的10倍(估計劉備不行)。所以,拇指測距離的準確度在很大程度取決於雙眼觀測目標移動的距離的準確度。但是這個目標移動的距離又不能量,這樣才能準確呢?那就需要根據戰場上常見目標的尺寸來估算,比一個士兵的身高、坦克的尺寸、各型裝甲車的尺寸。因此,在一個荒蕪的平原或沙漠,這種神技就不好使了,因為沒有參照物來“度量”目標的雙眼觀測移動距離。



但這種神技是需要進行大量的訓練才能掌握的,且莫看了這篇問答就去上戰場如此測距開炮,否則容易炸了自家兄弟。


柳小慶


在軍事上,拇指測距原理是什麼?

如果看過電視劇《亮劍》的話,相信大家對裡面的一個鏡頭印象非常深刻,李雲龍命令炮手“柱子”用這兩發炮彈幹掉日本指揮部,只見炮手用手指測量日軍指揮部的距離,真的用兩發炮彈就幹掉了坂田,從而勝利突圍。



那麼在戰爭中炮兵用拇指測距是什麼原理,為何如此精準呢?

炮兵用手指測量距離的方法在軍事術語中叫做跳眼法,是中國軍隊使用的一種簡易測距方法。觀察者面向目標,伸出右手大拇指於兩眼之間,閉上左眼,用右眼通過拇指的一側對準目標,然後用左眼通過拇指同一側觀察,記住左眼視線對準的物體,估算出該物體與目標之間的距離,然後乘以10倍,便是目標距離。

由於每個人的臂長、兩眼瞳孔間距各有不同,因此,這種方法有誤差,只能用來大致估算。這種測距法需要因人而異,進行嚴格訓練,經過普通訓練的一般人可以做到200米內正負誤差5米。經過嚴格訓練,誤差可以進一步的降低。

早期,我軍的狙擊手、炮兵,在沒有測距儀情況下,都是依據跳眼法測距,結果也戰果輝煌,可見嚴格訓練之下,跳眼法是一種實用的測距方法。 跳眼法的測距原理是基於三角函數計算的測距法。它是利用光的直線傳播特性,結合數學上的相似三角形對應邊等比例原理,估算出被測物離我方的大致距離。就是利用人的左眼和右眼間隔約為自己手臂的十分之一,然後在乘以實測目標寬度的10倍,就可以得出實測目標的距離。


懷疑探索者


這叫跳眼法,是一種簡易測距方法,觀察者面向目標,伸出右手大拇指於兩眼之間,閉上左眼,用右眼通過拇指的一側對準目標1,然後閉上右眼,用左眼通過拇指的一側看到參照物2,然後估算目標1與參照物2的距離,然後乘以10倍,便是目標與與觀察者的距離。其中目標1與參照物2可以是一個物體,比如房子的左右,或者兩輛車,總之就是為了估算出這一段參照距離Y。

這個是極端條件的簡易測距法,誤差較大,而且對目標1與目標2的距離估計準確性,對最後目標與觀察者估算距離的影響較大。

主要原理如下圖,就是兩眼瞳孔距離(6cm)約是臂長(60cm)的十分之一,所以目標1與目標2的距離(Y)也是目標與觀察者距離(X)的十分之一。所以對Y的估值的準確性很關鍵。

補充,Y的估值是可以根據已知距離來估算的,比如車的寬度一般1.5~1.8米,成年人肩膀寬約0.5米,軍用帳篷尺寸等,首先通過周圍參照物估算Y的距離,這樣算出來的X距離才有價值。如果Y周圍沒有參照物,那麼跳眼法也就不適合使用跳眼法測距了。


葡萄酒大叔傑克


“拇指測距”又叫跳眼法,是一種在建築行業和野外工作人員用的最多的測量距離的方法。後來在影視劇中我們經常看到炮兵攻打遠方敵人指揮部,經常用到跳眼法,一顆炮彈打過去,正中目標,相當的厲害。

其實跳眼法的原理是直角三角函數,有一個固定的前提條件我們必須要知道,兩眼瞳孔的距離大約6釐米約是臂長60釐米的十分之一。

假設我們前方有一目標物,測試方法如下:

1、伸直我們的右臂,保持水平,右手握緊並豎起大拇指。

2、閉上左眼,睜開右眼,將大拇指與目標物連成一條線。

3、保持右手臂和大拇指不動,閉上右眼,睜開左眼,此時會看到大拇指在目標物的右側一段距離。

4、估算出第三步驟中的距離,然後乘以10就是我們與目標物的大約距離,準確度非常高。



跳眼法在現實生活中用的比較多,知道了跳眼法的原理,你也會變得很牛的。


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師妹Plus


拇指測距的原理其實很簡單,主要依據是相似三角形的性質,但非常的需求經驗,經驗少的人測量的誤差較大,經驗多的人,可以快速的知道其較為精確的距離。

O點是大拇指所在點,此點固定。A、B兩點是左右眼的眼間距,一般為6釐米。

接下來,只睜開A眼看到的那個日本鬼子的頭部在點D,只睜開另一個眼看到的那個日本鬼子的頭部在點C。

我們已知的數據是,AB=6cm,OA=60cm(手臂的長度),所以,OA=10AB,由相似三角形的性質可得,OD=10CD。

簡單點說,就是變換雙眼測得的目標物體“移動”距離乘以10就是自己與目標物體之間的距離了。

因此,我們只需目測出CD的距離即可,這個CD的長度的估算需要經驗,所以,如果在這上面估算不準,那麼得到的結果就誤差比較大。


一枚遊戲科幻迷


再談閉眼發法拇指測距!

曾幾何時,閉眼法測距離,曾經何其神秘,雖然簡單,但也是人類絕頂的聰明才智,就是現在沒有前人的引導,我們也不一定想得出來,所以我們必須好好的去研究,去認識…

無論是軍事還是民事,不時之需也有其應用的價值,太多的經典影視,神一樣炮手依此測距,讓我們重新認識,而且現實中的軍隊,也考核目測距離。在我們民間基本方法都對,但還有細微差距,需要更多測試,更多的經驗感知,才能估算出最準確的距離。結合下圖說說我對方法的認識:

首先注意一點,不是先伸出手指,而是先閉上左眼,用右眼盯準目標,然後才伸出右手,讓手指和目標重疊一起!保持右手和手指不動,閉上右眼,用左眼觀察物體與手指的距離(眼睛看到的物體與手指延長線的最短距離),然後把左眼看到的“物體與手指的距離”,乘以十倍就是人估算的距離!!!

朋友們,看明白了吧,為什麼這樣測,為什麼乘以10?之其然,必須知道所以然,因為人的兩眼距離差不多6釐米,手臂的距離差不多60釐米。根據相似三角形的比例關係,算出目標到手的距離,就是十倍於左眼看到的目標與手延長了線的距離。(如果為了更準確,最好伸出的手臂垂直於身體)。

認真看,仔細分析,就是這個原理,


力通科技論壇


答:該方法運用了相似三角形的數學原理,和光以直線傳播的物理原理。


拇指測距,也稱跳眼法,在以前缺乏高科技設備的戰爭中很實用,目前也是軍隊中的基本技能,以備不時之需。




主要原理,是利用了人的兩隻眼睛存在視角差,然後構造相似三角形。

比如,我們把拇指放在眼前,分別用兩隻眼睛去觀看拇指,會發現拇指的相對位置出現了“跳動”,這是因為我們兩隻眼睛的位置不一樣導致的。


拇指測距原理圖如下:




伸直手臂,拇指的一側和雙眼構成三個點,形成一個三角形。

對於大部分的人,拇指到眼睛的距離大約是雙眼距離的10倍,艾伯菌就對親自測量了一下,我的雙眼間距7.5cm,伸直手臂後拇指到眼睛間距68cm。

方法:在測量距離時,需要選定目標物體或者附近的一個參考物,然後輪流用左右眼觀察拇指同一側對應的位置,估計出左右眼跳動位置的距離,把該距離乘以十倍,就是你和目標物體間的距離。



該方法的重點,就是準確估計出參考物處左右眼跳動的距離,這個需要憑經驗判斷,比如一輛車的長度,一層樓層的高度,一架飛機的長度,或者一輛坦克的長度等等。



如果目標物體,或者目標物體附近沒有能估計長度的參考物,那麼跳眼法將不再適用。

還有,對於不同的人,身體特徵可能有區別,所以實戰操作中的修正,還得因人而異。


好啦!我的答案就到這裡,喜歡我們答案的讀者朋友,記得點擊關注我們——艾伯史密斯!


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