文章：光學儀器 人眼
眼睛的組成部分
角膜是覆蓋在眼球前部的一層透明、堅硬的薄膜。角膜能夠折射進入眼球的光束。
瞳孔是眼睛的黑色部分。由於瞳孔是黑色的，因此幾乎吸收所有的光線。瞳孔是一個小孔，光線透過它進入眼睛。瞳孔直徑越大，進入眼睛的光線越多；瞳孔直徑越小，進入眼睛的光線越少。
虹膜控制著瞳孔的大小。當周圍環境光線很強時，虹膜會縮小瞳孔；相反，當周圍環境光線較暗時，虹膜會放大瞳孔，使更多光線進入眼睛。如果你觀察過貓咪眼睛在白天和夜晚的變化，就能很容易理解虹膜的功能。
睫狀肌的功能是改變眼球水晶體的曲率。水晶體的變化會影響其焦距。當眼睛觀察遠處物體時，睫狀肌會放鬆，導致水晶體曲率半徑增加，焦距也隨之增加。
當眼睛觀察近距離物體時，睫狀肌會收縮，使水晶體的曲率半徑減小，焦距也隨之減少。因此，睫狀肌的間接功能是控制眼球水晶體的焦距，從而使眼睛能正確聚焦物體的影像。目鏡焦距的這種變化稱為眼睛的調節。
眼球水晶體是會聚透鏡、凸透鏡或正透鏡。雖然角膜對光線的折射作用更強，但眼球水晶體也能折射並聚焦光束，使影像清晰地形成在視網膜上。影像必須形成在視網膜上，才能使物體清晰可見。視網膜的功能是將光波轉換成電訊號，然後這些電訊號會透過視神經傳遞到大腦。
正常眼睛的調節
眼睛調節是指眼球水晶體的焦距 (f) 根據物體與眼睛的距離進行調整，以使影像能夠聚焦在視網膜上。眼球水晶體的焦距是指水晶體到焦點 (F) 的距離。當眼睛進行調節時，水晶體的曲率會發生變化，導致目鏡的曲率半徑發生變化，也改變了眼球水晶體的焦距。
當眼睛觀察遠處的物體時，睫狀肌放鬆，使水晶體變平，從而增加水晶體的曲率半徑和焦距。遠點是眼睛能夠聚焦的最遠距離，正常情況下，眼睛的遠點是無限遠。當睫狀肌放鬆，水晶體的焦距變長，能夠聚焦遠處的物體時，眼睛處於最小調節狀態。
當眼睛觀察近距離物體時，睫狀肌會收縮，使水晶體曲率增大，進而減少水晶體的曲率半徑和焦距。眼睛能夠聚焦的最近物體距離稱為近點。普通人的近點約為25公分。當睫狀肌收縮，使水晶體的焦距縮短，從而能夠聚焦於近點（25公分）處的物體時，眼睛處於最大調節狀態。
影像的形成
遠點
如果物體是無限大的，眼球水晶體會逐漸變平，直到水晶體的焦距 (f) 等於像距 (di)。像距是指水晶體到光束經眼睛折射後相交點的距離。光線相交的點與視網膜重疊。因此可以得出結論，當眼睛觀察無限大的物體時，眼球水晶體的曲率會逐漸變平，直到水晶體的焦距 (f) 等於水晶體到視網膜的距離。光束必須在視網膜上相交，才能將光訊號轉換成視網膜上的電訊號。
以下數學證明解釋了為什麼當物體位於無限遠處時，透鏡的焦距 (f) 等於像距 (di)。焦距 (f)、物距 (do) 和像距 (di) 之間的關係可以用以下公式表示。
1/f = 1/do + 1/di —– 公式 1
眼睛的水晶體是會聚透鏡。因此，焦距 (f) 為正值。物距 (do) 為無窮遠，所以在公式 1 中以無窮大符號取代物距 (do)。
1/f = 1/~ + 1/di
1/f = 0 + 1/di
1/f = 1/di
di = f —– 公式 2
公式 2 表明，對於會聚透鏡，如果物體位於無窮遠處，則焦距 (f) 等於像距 (di)。
近點
如果物體離眼睛很近怎麼辦？前面解釋過，正常眼睛的近點，也就是能被正常眼睛正確聚焦的最近物體的距離，是25公分。因此，眼睛水晶體的焦距（f）必須小於物距（do）25公分。眼睛水晶體的焦距必須小於25公分的距離，才能形成實像。眼睛水晶體是凸透鏡，可以形成虛像和實像。當焦距（f）小於物距（do）時，凸透鏡會形成實像。這在凸透鏡成像的章節中已經討論過了。
估算眼球水晶體系統的焦距（f）：
正常人眼的近點距離為25厘米，因此最近物體的距離（s）為25厘米。角膜到視網膜的距離約2.5公分。當光束照射到視網膜上時，影像清晰，此時角膜到視網膜的距離即為像距（di）。因此，像距（in）為2.5公分。
1/f = 1/do + 1/di
1/f = 1/25 + 1/2.5 = 1/25 + 10/25 = 11/25
f = 25/11
f = 2.27 厘米
根據上述計算結果，可以得出結論：焦距 (f) 小於像距 (di)。像距 (di) 與焦距 (f) 差為 2.5 cm – 2.27 cm = 0.23 cm。角膜-水晶體系統的焦點位於像或視網膜左側 0.23 cm 處。
角膜-水晶體系統是一個凸透鏡，因此即使影像是實像但倒立的，也能在視網膜上形成影像。儘管視網膜上的影像是倒立的，但大腦的神經會將其轉正。
