Widzenie pod woda

Widzenie pod woda.

Promienie świetlne ulegają zagięciu podczas przejścia z jednego ośrodka do drugiego, kąt zagięcia zależy od współczynnika załamania dwóch ośrodków. Jeśli jedno medium jest szczególnie zakrzywione, działa jak soczewka. Rogówka z ciałem szklistym oka tworzą soczewkę skupiającą obraz na siatkówce. Nasze oczy są przystosowane do widzenia w powietrzu. Woda, ma w przybliżeniu ten sam współczynnik załamania światła co rogówka (W obu około 1,33), skutecznie eliminując właściwości skupiające rogówki. Kiedy nasze oczy są w wodzie, zamiast skupiać obrazy na siatkówce, teraz skupiają je daleko za siatkówką, co powoduje bardzo rozmyty obraz z nadwzroczności.

Ryby

Krystaliczne soczewki oczu ryby są bardzo wypukłe, prawie kuliste, a ich współczynniki załamania są najwyższe ze wszystkich zwierząt. Właściwości te umożliwiają prawidłowe ogniskowania promieni światła co powoduje prawidłowe tworzenie obrazu na siatkówce.

Maski i okulary

Przez noszenie płaskiej maski do nurkowania, człowiek może wyraźnie widzieć pod wodą. Płaska szyba oddziela oczy od otaczającej wody przez warstwę powietrz. Promienie światła wchodzą z wody przez płaską równoległą szybę zmieniając swój kierunek minimalnie wewnątrz materiału szyby, ale kiedy te promienie wychodzą w przestrzeń powietrzną między okiem a szybą maski, załamanie (refrakcja) jest dość zauważalne. Efekt tego załamania jest dla widzenia jest bardzo podobny do oglądania ryb w akwarium.

Podczas noszenia maski do nurkowania lub okularów pływackich, obiekty podwodne wydają się 33% większy (34% większy w słonej wodzie), oraz 25% bliżej niż są w rzeczywistości. Ponadto zauważalne są zniekształcenia dystorsji i aberracji chromatycznej. Maski z podwójnymi szkłami (Double-Dome mask) z pewnymi ograniczeniami, potrafią przywrócić naturalną wielkości i pole widzenia pod wodą.

Kolor widzenia

Woda jest odpowiedzialna za tłumienie światła ze względu na absorpcję. Innymi słowy, im głębiej schodzimy na nurkowaniu, tym bardziej kolory są absorbowane przez wodę. Na widzenie kolorów wpływa również mętność wody oraz pyły. Woda preferencyjnie pochłania światło czerwone, w mniejszym stopniu, światła żółte i zielone, kolor który jest najmniej pochłaniany przez wodę to światło niebieskie.

             Tabela absorbcji światła w czystej wodzie
  Kolor	Średnia długość fali	Przybliżona głębokość całkowitej absorbcji

Ultrafiolet 300 nm 25 m Fiolet 400 nm 100 m Niebieski 475 nm 275 m Zielony 525 nm 110 m Żółty 575 nm 50 m Pomarańczowy 600 nm 20 m Czerwony 685 nm 5 m Podczerwony 800 nm 3 m

Nurkowie zazwyczaj wiążą pochłanianie barw z głębokością. Tymczasem jest ono funkcją całkowitej drogi przebytej przez światło w wodzie. Na przykład, gdy jest się w bardzo przejrzystej wodzie na głębokości 2 metrów, czerwony przedmiot położony tuż obok będzie wydawał się czerwony. Jeśli jednak odpłynie się 3 metry od niego, jego barwa będzie brązowa.

Z zakresu światła widzialnego, czysta woda w największym stopniu przepuszcza promieniowanie niebieskie. Natomiast w mętnej wodzie, najmniej pochłaniane są fale odpowiadające za barwę żółto-zieloną. Zjawisko to tłumaczy, dlaczego przejrzysta, czysta woda ma kolor niebieski, a woda mętna ma barwę żółto-zieloną.

Uwarunkowania biologiczne

Krótkowzroczne osoby widzą mniej więcej normalnie pod wodą. Płetwonurkowie zainteresowani fotografią podwodną mogą zauważyć starczowzroczne zmiany podczas nurkowania przed rozpoznaniem symptomów w swoim normalnym otoczeniu ze względu na większą ostrość w warunkach słabego oświetlenia.