How big is Menor objeto visível a olho nu?

O menor objeto que uma pessoa consegue distinguir sem microscópio ou lupa tem cerca de 0,1 milímetro, ou 100 micrômetros, de largura. Um micrômetro é um milionésimo de um metro. Esse valor é um limite da visão humana, não um objeto em si, e é aproximado: depende dos olhos de quem observa, da iluminação e da distância em que o objeto é mantido.

Tamanho

O limite vem da acuidade visual, a capacidade do olho de enxergar detalhes finos. Uma pessoa com visão normal, chamada de visão 20/20, consegue distinguir um detalhe que ocupa 1 minuto de arco, um sexagésimo de grau. Em um teste de acuidade visual, cada traço das letras da linha 20/20 ocupa esse ângulo.

O tamanho real do detalhe coberto por esse ângulo depende da distância. Uma pessoa com visão ideal consegue focar objetos a partir de cerca de 25 centímetros, distância chamada de ponto próximo. A 25 centímetros, 1 minuto de arco corresponde a cerca de 73 micrômetros. Arredondado para cima, isso dá cerca de 0,1 milímetro, o valor que o livro Microbiology, da OpenStax, indica como o tamanho de um objeto visível sem microscópio.

Vários fatores aumentam esse limite. O ponto próximo se afasta com a idade, de modo que os olhos mais velhos não conseguem aproximar tanto os objetos pequenos. Luz fraca, baixo contraste e miopia ou hipermetropia não corrigidas também reduzem a acuidade visual.

Comparações de tamanho

• O óvulo, a célula reprodutora feminina humana, tem cerca de 120 micrômetros de largura, um pouco maior que o limite. Uma célula animal típica, de 10 a 100 micrômetros de largura, não é mais larga que o limite.
• Um fio de cabelo humano, com 80 a 100 micrômetros de largura, tem largura semelhante à do limite.
• Um grão de silte grosso, com 50 micrômetros de largura, tem metade do limite. Cientistas do solo observam que grãos de silte isolados não podem ser vistos sem ampliação, enquanto os grãos de areia podem.
• Um milímetro, a menor divisão de uma régua métrica, é 10 vezes o limite.
• Vistas a 6 metros de distância, as letras da linha 20/20 de um teste de acuidade visual têm cerca de 8,7 milímetros de altura, e cada traço tem cerca de 1,7 milímetro de largura.

O que limita a visão

A acuidade visual é limitada por três fatores. A luz se espalha levemente ao passar pela pupila, um efeito chamado difração. A óptica do olho não focaliza perfeitamente, e essas imperfeições, chamadas aberrações, também borram a imagem. E a retina, a camada sensível à luz na parte de trás do olho, registra a imagem por meio de células separadas, cujo espaçamento impõe um limite próprio.

Os detalhes são mais nítidos no centro da retina, onde as células sensíveis à luz chamadas cones estão espaçadas cerca de 2,5 micrômetros umas das outras. A apenas alguns minutos de arco do centro, a acuidade já é mensuravelmente pior. Uma pupila com cerca de 3 a 5 milímetros de largura oferece o melhor equilíbrio entre difração e borrão.

Distinguir detalhes e perceber algo

O valor de 0,1 milímetro se refere a distinguir detalhes, como os traços das letras de um teste de acuidade visual. Outras tarefas conseguem ir além. Perceber se há um ponto ou uma linha, ou se duas linhas estão desalinhadas, pode funcionar com detalhes mais finos que o limite normal de acuidade. Notar um ponto ou uma linha exige apenas que ele esteja presente, não que seus detalhes sejam distinguidos.

Fontes

• Types of Microorganisms. In Microbiology. OpenStax, 2016.
• Visual Acuity. In Webvision: The Organization of the Retina and Visual System. University of Utah.
• Physics of the Eye. In College Physics, 2nd edition. OpenStax, 2022.
• Zona Pellucida Genes and Proteins: Essential Players in Mammalian Oogenesis and Fertility. Wassarman and Litscher, Genes, 2021.
• Just How Small Is "Nano"?. National Nanotechnology Initiative.
• Soil Survey Manual. Agriculture Handbook No. 18. U.S. Department of Agriculture, 2017.