आंख दुनिया पर दिमाग की खिड़की है। यह एक ऑप्टिकल उपकरण है, जो फोटॉन को विद्युत संकेतों में अनुवाद करता है जिसे मनुष्य प्रकाश और रंग के रूप में पहचानना सीखते हैं। हालांकि, इसकी सभी प्रभावशाली अनुकूलन क्षमता के लिए, किसी भी ऑप्टिकल उपकरण की तरह आंख की सीमाएं हैं। इनमें से एक तथाकथित निकट बिंदु है, जिसके आगे आंख ध्यान केंद्रित नहीं कर सकती है। निकट बिंदु उस दूरी को सीमित करता है जिस पर मनुष्य वस्तुओं को स्पष्ट रूप से देख सकता है।
आँख की संरचना
आंख के सामने एक सख्त, पारदर्शी परत होती है जिसे कॉर्निया कहा जाता है, जो एक निश्चित लेंस की तरह होता है जिसे समायोजित नहीं किया जा सकता है। कॉर्निया के पीछे जलीय हास्य नामक द्रव होता है, जो कॉर्निया और लेंस के बीच की जगह को भरता है। लेंस कॉर्निया की तरह पारदर्शी होता है, लेकिन इसे अलग-अलग दूरी पर वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए फिर से आकार दिया जा सकता है। लेंस से, प्रकाश यात्रा तरल पदार्थ की एक और परत के माध्यम से रेटिना को विटेरस ह्यूमर कहा जाता है - के पीछे कोशिकाओं की परत आंख जो प्रकाश संकेतों को तंत्रिका आवेगों में अनुवाद करती है, जो ऑप्टिक तंत्रिका के साथ मस्तिष्क तक जाती है।
लेंस
जैसे ही प्रकाश लेंस से होकर गुजरता है वह मुड़ा हुआ या अपवर्तित होता है। लेंस प्रकाश की समानांतर किरणों को मोड़ता है ताकि वे एक केंद्र बिंदु पर मिलें। लेंस से उसके फोकस बिंदु तक की दूरी को फोकस दूरी कहा जाता है। यदि प्रकाश किसी वस्तु से टकराता है और फिर एक अभिसारी लेंस के माध्यम से यात्रा करता है, तो प्रकाश किरणें एक छवि बनाने के लिए झुकती हैं। वह बिंदु जहां छवि बनती है और छवि का आकार लेंस की फोकल लंबाई और लेंस के सापेक्ष वस्तु के स्थान पर निर्भर करता है।
लेंस समीकरण
फोकल लंबाई और छवि के स्थान के बीच संबंध लेंस समीकरण द्वारा परिभाषित किया गया है: 1/L + 1/L' = 1/f, जहां L एक लेंस और एक वस्तु के बीच की दूरी है, एल 'लेंस से उसके द्वारा बनाई गई छवि की दूरी है और f फोकल है लंबाई। आंख के लेंस से रेटिना तक की दूरी 1.7 सेमी से थोड़ी अधिक है, इसलिए मानव आंख के लिए L' हमेशा समान होता है; केवल L, वस्तु से दूरी और f (फोकल लंबाई) में परिवर्तन होता है। आपकी आंख अपने लेंस की फोकल लंबाई को बदल देती है ताकि छवि हमेशा रेटिना पर बने। दूर की वस्तु पर ध्यान केंद्रित करने के लिए, लेंस लगभग 1.7 सेमी की फोकल लंबाई में समायोजित हो जाता है।
बढ़ाई
लेंस किसी वस्तु को बड़ा करता है या नहीं यह इस बात पर निर्भर करता है कि वस्तु लेंस की फोकल लंबाई के सापेक्ष कहाँ है। आवर्धन समीकरण M = -L' / L द्वारा दिया जाता है, जहां—पिछले समीकरण की तरह—L वस्तु से दूरी है और L' लेंस से उसके द्वारा बनाई गई छवि की दूरी है। हालाँकि, मानव आँख की सीमाएँ हैं; यह अब तक केवल अपनी फोकल लंबाई को समायोजित कर सकता है, और इसलिए यह स्पष्ट रूप से निकट बिंदु से करीब किसी भी चीज़ पर ध्यान केंद्रित नहीं कर सकता है। अच्छी दृष्टि वाले लोगों के लिए, निकट बिंदु आमतौर पर लगभग 25 सेमी होता है; लोगों की उम्र के रूप में, निकट बिंदु बड़ा हो जाता है।
अधिकतम आवर्धन
चूँकि मानव आँख के लिए L' हमेशा समान होता है—1.7 सेमी—आवर्धन समीकरण में एकमात्र पैरामीटर जो बदलता है वह है L या देखी गई वस्तु की दूरी। क्योंकि मनुष्य निकट बिंदु से परे किसी भी चीज़ पर ध्यान केंद्रित नहीं कर सकता है, मानव आँख का अधिकतम आवर्धन - के आकार के संदर्भ में वस्तु के आकार की तुलना में रेटिना पर बनने वाला प्रतिबिंब निकट बिंदु पर होता है, जब M = 1.7 सेमी / 25 सेमी = .068 से। मी। आम तौर पर, इसे 1x आवर्धन के रूप में परिभाषित किया जाता है, और आवर्धक चश्मे जैसे ऑप्टिकल उपकरणों के लिए आवर्धन आमतौर पर इसे सामान्य दृष्टि से तुलना करके परिभाषित किया जाता है। रेटिना पर बनने वाली छवियां उलटी या उलटी होती हैं, हालांकि मस्तिष्क को कोई आपत्ति नहीं है - इसे प्राप्त होने वाली जानकारी की व्याख्या करना सीखा जाता है जैसे कि छवि इसके बजाय दाईं ओर थी।