Oorzaak van een wazig onderwaterbeeld

Scherp zien doe we in het algemeen door te accommoderen: zodra we een voorwerp van dichterbij willen waarnemen, passen we de sterkte van onze ooglens daarop aan: we maken de lens boller. Op oudere leeftijd wordt het vermogen om onze ooglens boller te maken gaandeweg kleiner: de “accommodatiebreedte” vermindert, en een leesbril moet uitkomst bieden.

Onder water gaat dit verhaal niet op: we zien namelijk alles wazig, zelfs als we onze leesbril opzetten. Pas als we een duikbril opzetten is alles weer keurig scherp. Is dat niet gek? Die duikbril heeft immers geen lenzen, maar gewoon vlak glas.

De verklaring ligt in de bolle voorkant van ons oog. Die werkt – gewoon in de lucht – als een lens, een sterkere lens dan de eigenlijke ooglens (ca. 42 dioptrieën versus 30 dioptrieën). De bolle voorkant is dus onmisbaar voor een scherp beeld op het netvlies. Met de ogen direct in het water gaat dat mis, omdat de oogbol, optisch gezien, veel op water lijkt: de oogbol heeft dezelfde brekingsindex als water (n=1,33), afgezien van de echte ooglens (n=1,45). In het water gaan de stralen dus vrijwel ongefocusseerd het oog in, en die bolle voorkant doet er weinig meer toe (vissen met platte i.p.v. bolle ogen zijn dus veel minder gehandicapt dan het wellicht lijkt!). Met de duikbril op gaat het dus prima, onder en boven water, omdat het oog omgeven blijft door lucht.

Toch gebeurt er onder water nog iets onverwachts: het blikveld wordt ineens een stuk kleiner. We moeten ons hoofd veel verder draaien dan we gewend zijn, om te zien wat er achter ons gebeurt. Dat komt doordat onder normale omstandigheden het blikveld extra groot is door de breking van de lichtstralen als ze het oog ingaan: als we nu recht vooruit kijken zien we toch nog vrij veel van wat er opzij gebeurt. In onderstaande figuur is dat in het linker plaatje geschetst. Onder water verdwijnt dat voordeel, zoals geschetst in het middelste plaatje Een duikbril verandert daar niet veel aan, omdat de overgangen water-lucht en lucht-oog elkaar vrijwel compenseren, zie het rechter plaatje.

Oog in lucht (links), onder water (midden) en onder water met duikbril (rechts).