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The Depth of Field of the Human Eye 

Author: F. W. Campbell a
Affiliation:   a Physiological Laboratory, University of Cambridge, England.
DOI: 10.1080/713826091
Publication Frequency: 21 issues per year
Published in: journal Journal of Modern Optics, Volume 4, Issue 4 December 1957 , pages 157 - 164
Formats available: PDF (English)
Previously published as: Optica Acta: International Journal of Optics (0030-3909) until 1987
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Abstract

1 . A simple but accurate method of measuring the depth of field of the eye is described.

2 . At a fixed pupil size the hyperfocal distance was found to increase directly with the log of the background luminance.

3 . If the retinal illumination is held constant and the pupil size is altered, the depth of field varies approximately inversely with the pupil diameter. With pupil diameters greater than 2.5 mm the observed deviation from theoretical expectation can be accounted for by the operation of the retinal direction effect of Stiles and Crawford.

4 . Further evidence that the retinal direction effect modifies depth of field has been obtained by measurement with fields of different colour but similar luminance.

5 . The correction of chromatic aberration in the eye by means of an achromatizing lens decreases depth of field.

6 . The minimum estimate for depth of field obtained under optimum conditions was ±0.3 D at a pupil diameter of 3 mm.

1 . Description d'une meacutethode simple mais exacte permettant de measurer la profondeur du champ visuel oculaire.

2 . Pour une ouverture donneacutee de la pupille, la distance hyperfocale augmente en raison directe du log 10 de la luminance du fond.

3 . Si l'illumination de la reacutetine reste constante et que l'ouverture de la pupille varie, la profondeur du champ visuel varie approximativement en raison inverse du diamegravetre de la pupille. Lorsque le diamegravetre deacutepasse 2 5 mm l'observation ne correspond plus agrave la theacuteorie, l'eacutecart peut ecirctre expliqueacute par l'intervention de l'effet Stiles-Crawford.

4 . Des mesures effectueacutees avec des champs de couleurs diffeacuterentes mais de luminances eacutegales ont confirmeacute que la profondeur du champ visuel se trouve modifieacutee par l'effet Stiles-Crawford.

5 . La correction des aberrations chromatiques au moyen d'une lentille speacuteciale diminue la profondeur du champ.

6 . La valeur minimum de la profondeur du champ constateacutee dans les meilleures conditions est de 0 3 D, le diamegravetre de la pupille eacutetant de 3 mm.

1) Beschreibung einer einfachen aber genauen Methode, die Tiefe des Gesichtsfeldes zu bestimmen.

2) Bei gegebener Pupillengroumlsse nimmt die hyperfokale Entfernung im direkten Verhaumlltnis mit dem Logarithmus der Leuchtdichte des Hintergrundes zu.

3) Wenn die Beleuchtungsstaumlrke auf der Netzhaut konstant gehalten wird, so aumlndert sich die Tiefe des Gesichtsfeldes ungefaumlhr im umgekehrten Verhaumlltnis mit dem Pupillendurchmesser. Wenn dieser Durchmesser 2 5 mm uumlbertrifft, so laumlsst sich die Abweichung von den erwarteten Werten durch den Einfluss des Stiles-Crawford-Effektes erklaumlren.

4) Weitere Bestaumltigungen dafuumlr, dass der Stiles Crawford Effekt die Tiefe des Gesichtsfeldes herabsetzt, erhaumllt man durch Messungen mit Gesichtsfeldern in verschiedenen Farben aber von gleichen Leuchtdichten.

5) Die Korrektion der chromatischen Abweichungen des Auges mittles einer Linse setzt ebenfalls die Tiefe des Gesichtsfeldes herab. Der kleinste Schaumltzwert der Tiefe des Gesichtsfeldes unter guumlnstigsten Versuchsbedingungen lieferte ±0 3 D bei einem Pupillendurchmesser von 3 mm.
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