Hva er den minimale brennvidden til det menneskelige øye?

Kort svar
Fokus lengden på det gjennomsnittlige, sunne, voksne menneskelige øye på nær punkt er ca 18,5 mm. Unge personer har plass til linsene sine ytterligere til en brennvidde på rundt 15,4 mm.

Bakgrunn
brennvidde av det menneskelige øyet er avstanden mellom linsen og netthinnen når et objekt er i fokus (fig. 1). Derfor har ...even when considering blurred images too -delen i spørsmålet ikke mye mening. Så jeg vil fokusere svaret mitt på bare skarpe bilder (ordspill ment).

linsene i øyet er tykkere i midten enn i kantene, og dermed positive og konvergerende linser. De danner et omvendt bilde på det lysfølsomme laget på baksiden av øyet – netthinnen (fig. 1) Retinalbildet er formet av to linser: 1) hornhinnen med en fast brennvidde og 2) øyelinsen, som er en linse med variabel brennvidde gjennom formendringer (fig. 1) kalt overnatting og formidles av ciliary muskler (Kolb, 2012) .

Når ciliary muskler er avslappede, blir brennvidden av øyeobjektivet er maksimalt og de fjerne objektene er i fokus (uendelig). Når ciliarmusklene trekker seg sammen forkorter de øyelinsens brennvidde for å bringe nærmere objekter i fokus. De to grensene for dette området kalles langt punkt , (ciliary muskler avslappet), og nærpunktet (maksimal innkvartering) (kilde: University of Colorado, Boulder ).

Avstanden mellom øyelinsen og netthinnen er omtrent 20 mm. Når et objekt er langt borte fra øyet (uendelig), ligger bildet hovedsakelig i fokuspunktet. Derfor bør hornhinnens og øyelinsens brennvidde være ca. 20 mm når musklene i øyet er avslappet. Linsestyrken er gjensidig av brennvidden i meter. Derfor er hornhinnens og øyelinsens styrke ytterst 1 / 0,020 = 50 diopter (kilde: University of Colorado, Boulder ) ..

Når et objekt er lokalisert i nærheten (det nærmeste punktet der et objekt kan bringes i tydelig fokus på netthinnen), må hornhinnens og øyelinsens brennvidde endres slik at bildet dannes på netthinnen, som fortsatt er 20 mm unna. Det typiske nærpunktet hos en voksen er 25 cm, som tilsvarer en brennvidde på hornhinnen og øyelinsen på 18,52 mm ved bruk av standard strålesporingsregler for linser . Derfor må styrken til hornhinnen og øyelinsen nå være ca. 1 / 0,01852 = 54 dioptre. Med andre ord kan øyets muskler gi et innkvarteringsområde på 4 dioptrier (kilde: University of Colorado, Boulder ).

Barn kan imidlertid fokusere på punkter så nært som 6,5 cm unna , ie , 15 diopter verdt optisk effekt, ie , en minimal brennvidde på 15,39 mm.

^{Fig. 1. Menneskelig øye. Øvre panel: ikke-tilpasset avslappet øye. Nedre panel: tilpasset øye. kilde: Khan Academy}

_{Referanse
– Kolb , Grov anatomi i øyet. I: Webvision. Organisasjonen for netthinnen og visuelt system , Moran Eye Center (2012)}