Mis on inimese silma maksimaalne suurendamine?

Silm on aju aken maailmale. See on optiline instrument, mis muudab footonid elektrilisteks signaalideks, mida inimene õpib valguse ja värvina ära tundma. Kõigil muljetavaldavatel kohanemisvõimetel on silmal - nagu igal optilisel instrumendil - piirangud. Nende hulgas on nn lähedane punkt, millest kaugemale silm ei saa keskenduda. Lähipunkt piirab kaugust, mille kaugusel inimesed näevad esemeid selgelt.

Silma ees on karm läbipaistev kiht, mida nimetatakse sarvkestaks, mis on nagu fikseeritud lääts, mida ei saa reguleerida. Sarvkesta taga on vedelik, mida nimetatakse vesivedelikuks, mis täidab sarvkesta ja läätse vahelise ruumi. Objektiiv on läbipaistev nagu sarvkestal, kuid seda saab ümber kujundada, et keskenduda erinevatel kaugustel asuvatele objektidele. Objektiivist valgusreisid läbi teise vedeliku kihi, mida nimetatakse klaaskeha huumoriks võrkkesta - rakukihi taga silm, mis muudab valgusignaalid närviimpulssideks, mis liiguvad mööda nägemisnärvi ajju.

Valguse liikumisel läbi läätse on see painutatud või murdunud. Lääts painutab paralleelseid valguskiiri nii, et need kohtuksid fookuspunktis. Kaugust objektiivist selle fookuspunktini nimetatakse fookuskauguseks. Kui valgus põrkab objektilt tagasi ja liigub seejärel läbi koonduva läätse, siis valguskiired on pildi moodustamiseks painutatud. Kujutise moodustumise punkt ja pildi suurus sõltuvad objektiivi fookuskaugusest ja objekti asukohast objektiivi suhtes.

Fookuskauguse ja pildi asukoha suhe on määratletud objektiivi võrrandiga: 1 / L + 1 / L '= 1 / f, kus L on kaugus objektiivi ja objekti vahel, L 'on kaugus objektiivist selle moodustatava pildini ja f on fookuskaugus pikkus. Kaugus silma läätsest võrkkestani on veidi üle 1,7 cm, nii et inimsilma jaoks on L 'alati sama; muutuvad ainult L, kaugus objektist ja f (fookuskaugus). Teie silm muudab läätse fookuskaugust nii, et pilt moodustub alati võrkkestal. Kaugele objektile fokuseerimiseks kohandub objektiiv fookuskauguseks umbes 1,7 cm.

Kas objektiiv suurendab objekti, sõltub sellest, kus objekt on objektiivi fookuskauguse suhtes. Suurenduse annab võrrand M = -L '/ L, kus - täpselt nagu eelmises võrrandis - L on kaugus objektist ja L' on kaugus objektiivist selle moodustatava pildini. Inimsilmal on aga piirid; see suudab seni reguleerida ainult oma fookuskaugust ja seega ei saa ta keskenduda selgelt millelegi lähemale kui lähipunkt. Hea nägemisega inimeste jaoks on lähipunkt tavaliselt umbes 25 cm; inimeste vananedes muutub lähipunkt suuremaks.

Kuna L 'on inimsilma jaoks alati sama - 1,7 cm -, on suurenduse võrrandi ainus muutuv parameeter L või kaugus vaadatud objektist. Kuna inimesed ei saa keskenduda millelegi muule kui lähipunktile, on inimese silma maksimaalne suurendamine - suuruse mõttes võrkkestal moodustuv pilt võrreldes objekti enda suurusega - on lähedal, kui M = 1,7 cm / 25 cm =, 068 cm. Üldiselt on see määratletud ühekordse suurendusena ja optiliste instrumentide, näiteks suurendusklaaside suurendamine määratletakse tavaliselt normaalse nägemisega võrreldes. Võrkkestale moodustuvad kujutised on tagurpidi või tagurpidi, ehkki aju ei pahanda - õpitakse tõlgendama saadud teavet nii, nagu oleks pilt hoopis paremal pool ülespoole.