У воды и роговицы глаза практически равный коэффициент преломления.
Cвет, отражаемый от предметов, попадает на светочувствительные рецепторы сетчатки человеческого глаза. Дабы воссоздать на ней четкий образ, лучам необходимо сфокусироваться на небольшом «пятне».
По законам преломления света, на границе сред разной оптической плотности луч изменяет свое направление.
Первое преломление осуществляется в роговице, то есть наружной оболочке глаза, чья оптическая сила равна примерно 40 диоптриям. Далее световой пучок проходит через хрусталик, способный изменять фокусное расстояние в пределах около 3 диоптрий. Без него падающие лучи сходились бы приблизительно в 2,5 см позади сетчатки и зрение было бы нулевым.
Благодаря мобильному свойству хрусталика лучи фокусируются четко на сетчатке.
Все это возможно только потому, что показатели преломления воздуха (1,00029) и роговицы (1,38) с хрусталиком (1,43) различны. Если бы эти коэффициенты были примерно равны, то лучи преломлялись бы слабей и не концентрировались на сетчатке. Именно это и происходит при соприкосновении глаза с водой. Показатель преломления воды равен 1,34, что очень близко к коэффициентам преломления и роговицы, и и хрусталика.
Потому дабы видеть в воде четко, человек должен создать между водой и глазом прослойку из воздуха, элементарно надев маску.