拇指測距原理是什麼?

育兒奶爸

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。

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喬小海

“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

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

伸出拇指以直角按住食指第三節指骨,以水平的食指骨節為基準線對住遠方目標,目標在拇指上投影高度或寬度比拇指到眼睛的距離,等於目標高度比距離,也就是距離=目標高度X眼睛到指骨的距離/投影高度。舉例:指骨到眼睛測量距離為53釐米,目標旁邊有一輛大巴車,已知該型號大巴車高度為3.8米,把大巴車車底對準食指指骨,大巴車在拇指上的高度是2毫米,那麼距離為3.8米X53釐米/2毫米=1007米。舉例:目標為高大男性,假設身高1.8米,投影在拇指上為一釐米,則距離為1.8米X53釐米/1釐米=95.4米。如果擔心對投影高度估算不準,可以用拇指食指捏一把尺子。原理就是直角三角形等比原理,眼睛到食指指骨面再到目標底部為已知距離和未知距離,指骨面的投影高度和目標高度形成了等比直角三角形。

其他答案說什麼兩隻眼睛跳眼法是錯的,用直角三角等比計算出來的距離相當精確。


155142585569

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

人兩眼距離和右手臂伸直拇指到右眼距離比是一比十。伸直右臂豎起拇指,分別通過右眼和左眼觀察目標,然後估測兩次觀察到的目標間距,乘以十就是與目標的距離。


立志成為一名胖智者

拇指測距也叫跳眼法,原理主要利用了相似三角形的原理和物理中光是直線傳播的原理。我們是在《亮劍》中看到了這樣的真實做法才會使得我印象深刻,那麼具體是怎麼做到這麼準確的呢?

那麼簡單來說說他的操作吧,就可以知道原理了,操作者一般是大拇指豎直向上,然後手臂和身體垂直,然後閉上左眼,這時大拇指把物體遮住,然後右眼盯著物體,此時三點就在一條線上了。

這裡的25米就是L,在實際操作中需要估算的。

然後閉上右眼,打開左眼,此時被遮住的物體就去了大拇指左側,有了一段橫向的距離,我們叫做L,因為我們知道手臂的長度大概是兩眼之間具體的10倍。然後在根據相似三角形的原理,手臂長度/兩眼距離=兩地距離/L=10。可以得出被測物和自己的距離大概就是10L。那麼這個L就是需要估計出來的,然後就知道了大概有多遠。

但是這樣誤差會比較大,但是《亮劍》在電視劇中一點也不誇張,在沒有精良的裝備的抗戰時期,有很多用這樣的土方法的士兵也是取得了很好的成效,但是要進過長期的訓練才能練就這樣的本事,才能一步一步的把誤差縮小,而且在每個營隊中都有一兩個專門做這件事情的人,他們在估測完了之後開始放炮,一放一個準。

也正是因為有那時候人們的小點子多,才會讓那些日軍膽寒,雖然裝備不好,但是還是可以打的日軍傷亡慘重,這也正是體現了那時候人們的智慧。

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一個看歷史的小矮人

這種測距方法需要大量實踐才能有不錯的精準度。一般只有有很強經驗的人才能做到。

基本原理就是利用眼睛到手指的距離等於人眼之間的距離的10倍。也就是相似三角形原理。

睜一隻眼睛,讓眼睛,手指,要測量的物體三點共線。再換眼睛,可以發現,眼睛看到了另外一個物體,這時候根據經驗知道,這兩個物體的距離然後乘以10就是人和被測物體的大概距離。

這種測距法精準度不高,誤差可打可小,對於一般人來說沒有實際意義,但是,經驗豐富的人是可以比較精確測出的。


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