Per comprendere come le immagini si formino sulla retina, occorre fare una breve premessa di ottica fisiologica per mezzo di alcune definizioni:
Un raggio di luce che arriva all'occhio viene rifratto dalla cornea; effetti di rifrazione meno spiccati si osservano a livello della pupilla, del cristallino e del corpo vitreo in quanto i loro indici di rifrazione sono piuttosto simili.
Nel caso di un occhio normale l’effetto finale di queste multiple rifrazioni è la formazione dell’immagine degli oggetti lontani sulla retina. La distanza focale dell’occhio perciò corrisponde più o meno alla distanza tra retina e cristallino. (Nel fuoco convergono i raggi provenienti dall’infinito)
Per una fissata distanza focale f, la distanza dell’immagine aumenta man mano che l’oggetto si avvicina alla “lente”:
- Per rifrazione si intende quella proprietà fisica per la quale un raggio luminoso viene deviato quando passa da un mezzo a un altro di differente densità ottica. Una delle principali funzioni dell'occhio è quella appunto di rifrangere i raggi di luce in modo tale che vadano a fuoco sulla retina: il sistema ottico dell'occhio deve essere quindi molto potente per focalizzare i raggi di luce paralleli in così breve spazio.
- La distanza focale o lunghezza focale f, coincide con lo spazio misurato tra il centro ottico di una lente sottile, che nel caso dell'occhio è data dal cristallino, ed il punto di focalizzazione dei raggi paralleli entranti.
Un raggio di luce che arriva all'occhio viene rifratto dalla cornea; effetti di rifrazione meno spiccati si osservano a livello della pupilla, del cristallino e del corpo vitreo in quanto i loro indici di rifrazione sono piuttosto simili.
Nel caso di un occhio normale l’effetto finale di queste multiple rifrazioni è la formazione dell’immagine degli oggetti lontani sulla retina. La distanza focale dell’occhio perciò corrisponde più o meno alla distanza tra retina e cristallino. (Nel fuoco convergono i raggi provenienti dall’infinito)
Per una fissata distanza focale f, la distanza dell’immagine aumenta man mano che l’oggetto si avvicina alla “lente”:
Tuttavia nell’occhio l’immagine deve sempre formarsi sulla retina, per
cui la distanza dell’immagine deve rimanere fissa: ne consegue che la
distanza focale dell’occhio deve variare ed è proprio questa la
funzione principale del cristallino, che è praticamente una lente
convergente di forma (e quindi di f ) variabile. Quando una persona
mette a fuoco un oggetto vicino, il muscolo ciliare attaccato al
cristallino lo rende più arrotondato L’arrotondamento produce una lente
più convergente e di conseguenza una distanza focale più corta cioè una
immagine più vicina.
Nell’occhio
normale questo adattamento è limitato ad oggetti che si trovano di
fronte all’occhio ad una distanza minima di 25 cm. L’occhio normale
quindi è in grado di mettere a fuoco un oggetto da un punto remoto
pari all’infinito fino al punto prossimo (25 cm.). Un oggetto che sia
posto più vicino all’occhio del suo punto prossimo (N) appare sfocato,
indipendentemente da quanto ci sforziamo di metterlo a fuoco. Per un
giovane è N=25 cm circa ed aumenta, per la perdita progressiva di
elasticità (presbiopia, vedi "difetti visivi") col passare degli
anni.Una persona di 40 anni può avere un punto prossimo di 40 cm., in
tarda età addirittura da 500 cm a 2 m. E’ per questo che invecchiando di
solito è necessario allontanare il foglio per poterlo leggere. Il punto
remoto è invece la più grande distanza alla quale può trovarsi un
oggetto dall’occhio ed essere ancora a fuoco. Poiché possiamo mettere a
fuoco ad esempio la luna e le stelle ciò significa che normalmente il
punto remoto è all’infinito.