Qual é a distância focal mínima do olho humano?

Resposta curta
O foco o comprimento médio do olho humano adulto saudável no ponto próximo é de cerca de 18,5 mm. Os jovens podem acomodar suas lentes a uma distância focal de cerca de 15,4 mm.

Plano de fundo
O comprimento focal do olho humano é a distância entre a lente e a retina quando um objeto está em foco (Fig. 1). Portanto, a ...even when considering blurred images too parte da pergunta não faz muito sentido. Portanto, vou concentrar minha resposta apenas em imagens nítidas (trocadilho intencional).

O as lentes do olho são mais espessas no centro do que nas bordas e, portanto, lentes positivas e convergentes. Elas formam uma imagem invertida na camada fotossensível na parte de trás do olho – a retina (Fig. 1) A imagem retinal é formada por duas lentes: 1) a córnea com uma distância focal fixa e 2) a lente do olho, que é uma lente com distância focal variável por meio de mudanças de forma (Fig. 1) chamada acomodação e é mediada pela músculos ciliares (Kolb, 2012) .

Quando os músculos ciliares estão relaxados, o comprimento focal da lente do olho é máxima e os objetos distantes estão em foco (infinito). Quando os músculos ciliares se contraem, eles encurtam a distância focal da lente do olho para trazer os objetos mais próximos para o foco. Os dois limites desse intervalo são chamados de ponto distante , (músculos ciliares relaxados) e ponto próximo (acomodação máxima) (fonte: University of Colorado, Boulder ).

A distância entre o cristalino e a retina é de cerca de 20 mm. Quando um objeto está longe do olho (infinito), a imagem está localizada essencialmente no ponto focal. Portanto, a distância focal da córnea e da lente do olho deve ser de cerca de 20 mm quando os músculos do olho estão relaxados. A força da lente é o recíproco de sua distância focal em metros. Portanto, a resistência da córnea e da lente do olho no ponto distante é de cerca de 1 / 0,020 = 50 dioptrias (fonte: University of Colorado, Boulder ) ..

Quando um objeto está localizado no ponto próximo (o ponto mais próximo em que um objeto pode ser colocado em foco claro na retina), a distância focal da córnea e a lente do olho devem ser alterado para que a imagem se forme na retina, que ainda está a 20 mm de distância. O ponto próximo típico em um adulto é de 25 cm, correspondendo a uma distância focal da córnea e da lente ocular de 18,52 mm usando as regras de rastreamento de raios padrão para lentes . Portanto, a resistência da córnea e do cristalino deve ser agora de cerca de 1 / 0,01852 = 54 dioptrias. Em outras palavras, os músculos do olho podem fornecer uma faixa de acomodação de 4 dioptrias (fonte: University of Colorado, Boulder ).

As crianças podem, no entanto, focar em pontos a 6,5 cm de distância , isto é , 15 dioptrias no valor de potência óptica, ie , uma distância focal mínima de 15,39 mm.

^{Fig. 1. Olho humano. Painel superior: olho relaxado não acomodado. Painel inferior: olho acomodado. fonte: Khan Academy}

_{Referência
– Kolb , Gross Anatomy of the Eye. Em: Webvision. The Organization of the Retina and Visual System , Moran Eye Center (2012)}