Око је мозак прозор у свет. То је оптички инструмент, који претвара фотоне у електричне сигнале које људи науче да препознају као светлост и боју. Упркос својој импресивној прилагодљивости, око - као и сваки оптички инструмент - има ограничења. Међу њима је такозвана блиска тачка, изван које око не може да се фокусира. Блиска тачка ограничава удаљеност на којој људи могу јасно видети предмете.
Структура ока
На предњем делу ока налази се жилав, провидан слој зван рожњача, који је попут фиксне сочива која се не може подесити. Иза рожњаче је течност која се назива водени хумор и која испуњава простор између рожњаче и сочива. Сочиво је прозирно попут рожњаче, али се може преобликовати тако да се фокусира на предмете на различитим растојањима. Из сочива, светлост путује кроз други слој течности назван стакласти хумор на мрежњачи - слој ћелија на задњем делу око које преводи светлосне сигнале у нервне импулсе, који путују дуж оптичког нерва до мозга.
Сочива
Како светлост путује кроз сочиво, она се савија или прелама. Сочиво савија паралелне зраке светлости тако да се сретну у фокусној тачки. Удаљеност од сочива до његове жижне тачке назива се жижна даљина. Ако се светлост одбије од објекта, а затим путује кроз сочива која се приближавају, светлосни зраци се савијају да би створили слику. Тачка на којој се формира слика и величина слике зависе од жижне даљине сочива и локације објекта у односу на сочиво.
Једначина сочива
Однос између жижне даљине и локације слике дефинисан је једначином сочива: 1 / Л + 1 / Л '= 1 / ф, где је Л је растојање између сочива и објекта, Л 'је растојање од сочива до слике коју формира и ф је фокус дужина. Удаљеност од сочива ока до мрежњаче је нешто више од 1,7 цм, тако да је за људско око Л 'увек исто; мењају се само Л, удаљеност до објекта и ф (жижна даљина). Ваше око мења жижну даљину сочива тако да се слика увек формира на мрежњачи. Да би фокусирао неки предмет далеко, сочиво се подешава на жижну даљину од око 1,7 цм.
Увећање
Да ли објектив увећава објекат, зависи од тога где се налази објекат у односу на жижну даљину сочива. Увећање је дато једначином М = -Л '/ Л, где је - баш као и у претходној једначини - Л удаљеност до објекта и Л' удаљеност од сочива до слике коју формира. Људско око, међутим, има ограничења; до сада може да прилагоди само своју жижну даљину и зато се не може јасно фокусирати на било шта ближе од блиске тачке. За људе са добрим видом, тачка у близини је обично око 25 цм; како људи старе, блиска тачка постаје све већа.
Максимално увећање
Будући да је Л 'за људско око увек исти - 1,7 цм - једини параметар у једначини увећања који се мења је Л или удаљеност до посматраног објекта. Будући да људи не могу да се фокусирају ни на шта изван блиске тачке, максималног увећања људског ока - у смислу величине слика која се формира на мрежњачи у поређењу са величином самог предмета - налази се у блиској тачки, када је М = 1,7 цм / 25 цм =, 0,068 центиметар. Генерално се ово дефинише као 1к увећање, а увећање за оптичке инструменте попут лупа се обично дефинише упоређивањем са нормалним видом. Слике које се формирају на мрежњачи су обрнуте или окренуте наопако, иако мозгу то не смета - научен је да информације које добија добије као да је слика окренута десном страном нагоре.