¿Cuál es la longitud mínima a la que puede llegar la distancia focal de nuestro ojo, incluso al considerar las imágenes borrosas también?
Respuesta
Respuesta corta
El enfoque La longitud del ojo humano adulto medio sano en el punto cercano es de aproximadamente 18,5 mm. Los jóvenes pueden acomodar sus lentes a una distancia focal de alrededor de 15,4 mm.
Fondo
La distancia focal del ojo humano es la distancia entre el cristalino y la retina cuando un objeto está enfocado (Fig. 1). Por lo tanto, la ...even when considering blurred images too parte de la pregunta no tiene mucho sentido. Por lo tanto, enfocaré mi respuesta solo en imágenes nítidas (juego de palabras).
El Las lentes del ojo son más gruesas en el centro que en los bordes y, por lo tanto, las lentes positivas y convergentes. Forman una imagen invertida en la capa fotosensible en la parte posterior del ojo, la retina (Fig. 1) La imagen retiniana está formada por dos lentes: 1) la córnea con una distancia focal fija y 2) la lente ocular, que es una lente con una distancia focal variable a través de cambios de forma (Fig. 1) llamada acomodación y está mediada por músculos ciliares (Kolb, 2012) .
Cuando los músculos ciliares están relajados, la distancia focal del cristalino es máxima y los objetos distantes están enfocados (infinito). Cuando los músculos ciliares se contraen, acortan la distancia focal del cristalino para enfocar los objetos más cercanos. Los dos límites de este rango se denominan punto lejano , (músculos ciliares relajados) y el punto cercano (acomodación máxima) (fuente: Universidad de Colorado, Boulder ).
La distancia entre el cristalino y la retina es de unos 20 mm. Cuando un objeto está lejos del ojo (infinito), la imagen se ubica esencialmente en el punto focal. Por tanto, la distancia focal de la córnea y el cristalino del ojo debe ser de unos 20 mm cuando los músculos del ojo están relajados. La fuerza de la lente es el recíproco de su distancia focal en metros. Por lo tanto, la fuerza de la córnea y el cristalino en el punto lejano es de aproximadamente 1 / 0.020 = 50 dioptrías (fuente: Universidad de Colorado, Boulder ) ..
Cuando un objeto se encuentra en el punto cercano (el punto más cercano en el que un objeto puede enfocarse claramente en la retina), la distancia focal de la córnea y el cristalino deben cambiarse para que la imagen se forme en la retina, que todavía está a 20 mm de distancia. El punto cercano típico en un adulto es de 25 cm, lo que corresponde a una distancia focal de la córnea y el lente del ojo de 18,52 mm utilizando las reglas estándar de trazado de rayos de lentes . Por tanto, la fuerza de la córnea y del cristalino debe ser ahora de aproximadamente 1 / 0,01852 = 54 dioptrías. En otras palabras, los músculos del ojo pueden proporcionar un rango de acomodación de 4 dioptrías (fuente: Universidad de Colorado, Boulder ).
Los niños pueden, sin embargo, enfocarse en puntos tan cerca como 6.5 cm de distancia , es decir , 15 dioptrías de potencia óptica, es decir , una distancia focal mínima de 15,39 mm.
Fig. 1. Ojo humano. Panel superior: ojo relajado no acomodado. Panel inferior: ojo acomodado. fuente: Khan Academy