光学多通道分析论文
如果你想拍摄远处和近处的景物，你必须调整焦距，使景物能清楚地投射在底片上。在真正的相机中，机制是调整镜头和胶片之间的距离。在眼睛中，这一步是由睫状肌控制的。睫状肌是晶状体周围的一组不随意的肌肉。在看近物时，这组肌肉使晶状体的曲率更加弯曲，厚度增加，屈光度增加，从而使图像清晰地投射在视网膜上。相反，在看远景时，睫状肌使晶状体的曲率减小，前后表面变得更平，屈光力相应降低。最后，图像仍然清晰地投射在视网膜上。
睫状肌控制晶状体屈光度的功能称为调节。当眼睛在无穷远处看一个物体时，如果不需要调节就能把图像清晰地投射到视网膜上，这种屈光状态称为“正视眼”。另一方面，如果无限远处的景物不经调节不能清晰地投射到视网膜上，则称为“屈光不正”或“屈光不正”，也就是我们通常所说的近视、远视或散光。
其实，即使有清晰的视网膜图像，也不代表我们能“看”清楚，而是视觉信息从视神经到大脑视觉皮层的过程中是否存在问题。也就是说，大脑的眼球、视神经、视区、视皮层都必须正常运转，我们才能清晰准确地看到外界的影像。
当光从空气进入由另一种介质组成的单个球形折射体时，它在材料中的折射取决于材料与空气界面的曲率半径r和材料的折射率N2。如果空气的折射率为n1，则关系为:
空侧焦距为前主焦距或1焦距。F2称为后主焦距或第二焦距，是指折射面到后主焦距的距离，可以表示这个折射体的屈光力；或者换一种方式，即主焦距用m(米)表示，然后取这个值的倒数，称为屈光度；如果一个镜头的主焦距是10cm，相当于0.1m，那么这个镜头的屈光力就是10光焦度(10D)。一般规定凸透镜的光焦度为正，通过人眼看为凹透镜的折射系统是一个复杂的光学系统。进入眼睛的光线可以通过角膜、房水、晶状体、玻璃体四种不同折射率的介质，通过四种不同屈光度的折射面(角膜的前后表面和晶状体的前后界面)在视网膜上成像，其中入射光最重要的折射发生在角膜的前表面。根据几何光学原理，计算结果表明，正常成人眼睛在安静不调节时，其屈光系统的后主焦点位置正好在视网膜所在的位置。这种解剖关系对于理解正常眼睛的屈光成像能力非常重要。它表明，所有位于眼前6m以外直到无限远的物体，当它们到达眼睛的屈光系统时，它们发出或反射的光几乎是平行的，因此它们可以在视网膜上形成清晰的图像，就像放置在照相机主焦点上的底片一样，可以拍摄出清晰的视觉。当然，人眼不会无条件地看到任何距离的物体。例如，人眼可以清楚地看到楚月(或其他遥远的恒星)及其表面较大的阴影，但看不清楚月球表面较小的物体或特征。原因是，如果来自物体的光太弱，或者光在空间或眼睛中传播时被散射或吸收，那么它到达视网膜时已经减弱到足以激发感光细胞，因此无法被感知；此外，如果物体太小或距离眼睛太大，它们在视网膜上的图像将小于视网膜分辨率的极限，因此无法被感知。
光线通过眼睛屈光系统的折射现象称为屈光，眼睛的总屈光力可以用屈光度(D)来表示。屈光度值等于折射体主焦距(单位为m)的倒数。人眼在未调节状态下的总屈光力约为59D。
镜子的聚焦能力是负的。
主焦距是折射体最重要的光学参数，通过它可以计算出物体在任意位置形成的折射像的位置。以薄透镜为例，如果物距A已知，则像距B可由下式计算:
从公式(2)可以看出，当物距A趋于无穷大时，1/a趋近于零，所以1/b趋近于1/F2，即像距B几乎等于F2；也就是说，当物体距离凸透镜无限远时，其成像位置会在后主焦点的位置。同样，不难看出，物距小于无穷远的物体的像距b总是大于F2，即会成像在比主焦点更远的地方。上述结论对于理解眼睛的屈光成像能力非常重要。
另外，根据光学原理，主焦点的位置是平行光线折射后聚焦成一点的位置，这与上面提到的第一个结论是一致的。每一个物体的表面都可以认为是由无数个发光点或反光点组成，每个点发出的光都是发散的；只有当这些点与对应的折射面之间的距离趋于无穷大时，从这些点到达折射面的光线才能接近平行，于是被折射在主焦点所在的面上形成一个点，然后由这些点组成物像。当然，无限是一个不可能的位置。实际上，对于人眼和一般的光学系统来说，6m以外的物体的各个光斑发出的光可以看作是近乎平行的，因此可以在后主焦点所在的平面上形成物体像。