Jaká je minimální ohnisková vzdálenost lidského oka?

Krátká odpověď
Kontakt délka průměrného zdravého dospělého lidského oka v blízkém bodě je přibližně 18,5 mm. Mladí jedinci mohou své čočky umístit dále na ohniskovou vzdálenost kolem 15,4 mm.

Pozadí
Ohnisková vzdálenost lidského oka je vzdálenost mezi čočkou a sítnicí, když je objekt zaostřen (obr. 1). Část otázky ...even when considering blurred images too proto nedává velký smysl. Zaměřím tedy svou odpověď pouze na ostré obrázky (zamýšleno slovní hříčkou).

čočky oka jsou ve středu silnější než na okrajích, a tedy pozitivní a konvergující čočky. Vytváří obrácený obraz na fotocitlivé vrstvě v zadní části oka – sítnici (obr. 1) Obraz sítnice je tvarován dvě čočky: 1) rohovka s pevnou ohniskovou vzdáleností a 2) oční čočka, což je čočka s proměnnou ohniskovou vzdáleností způsobenou změnami tvaru (obr. 1) zvaná akomodace a je zprostředkována ciliární svaly (Kolb, 2012) .

Když jsou ciliární svaly uvolněné, ohnisková vzdálenost oční čočky je maximální a vzdálené objekty jsou zaostřeny (nekonečno). Když se ciliární svaly stáhnou, zkrátí ohniskovou vzdálenost oční čočky, aby zaostřily bližší objekty. Dvě hranice tohoto rozsahu se nazývají vzdálený (uvolněné ciliární svaly) a blízký bod (maximální akomodace) (zdroj: University of Colorado, Boulder ).

Vzdálenost mezi oční čočkou a sítnicí je asi 20 mm. Pokud je objekt daleko od oka (nekonečno), je obraz umístěn v podstatě v ohnisku. Po uvolnění očních svalů by proto měla být ohnisková vzdálenost rohovky a oční čočky asi 20 mm. Síla objektivu je převrácená od jeho ohniskové vzdálenosti v metrech. Síla rohovky a oční čočky ve vzdáleném bodě je tedy asi 1 / 0,020 = 50 dioptrií (zdroj: University of Colorado, Boulder ) ..

Když je objekt umístěn v blízkém bodě (nejbližší bod, ve kterém lze objekt jasně zaostřit na sítnici), musí být ohnisková vzdálenost rohovky a oční čočky být změněn tak, aby se obraz vytvořil na sítnici, která je stále 20 mm daleko. Typický blízký bod u dospělého člověka je 25 cm, což odpovídá ohniskové vzdálenosti rohovky a oční čočce 18,52 mm za použití standardních pravidel sledování paprsků čoček . Proto nyní musí být síla rohovky a oční čočky asi 1 / 0,01852 = 54 dioptrií. Jinými slovy, svaly oka mohou poskytnout ubytovací rozsah 4 dioptrií (zdroj: University of Colorado, Boulder ).

Děti se však mohou zaměřit na body vzdálené pouhých 6,5 cm , tj. , v hodnotě 15 dioptrií optický výkon, tj. , minimální ohnisková vzdálenost 15,39 mm.

^{Obr. 1. Lidské oko. Horní panel: neubytované uvolněné oko. Dolní panel: ubytování oko. zdroj: Khan Academy}

_{Reference
– Kolb , Hrubá anatomie oka. In: Webvision. Organizace sítnice a vizuálního systému , Moran Eye Center (2012)}