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La vision sous l'eau est transformée par rapport à la vision sur terre. Les phénomènes optiques diffèrent.
L'oeil humain est conçu pour recevoir les images en milieu aérien.
Dans l'eau, l'indice de réfraction supérieur entraîne une formation de l'image en arrière de la rétine (hypermétropie). L'oeil voit flou.
Le masque permet alors d'intercaler de l'air entre l'eau et l'oeil dont les indices de réfraction diffèrent. La vision redevient normale, l'image est nette.
Les rayons lumineux traversent successivement l'eau, la vitre du masque et l'air avant d'arriver à l'oeil du plongeur. Ils subissent des modifications qui induisent quelques abérations. En effet, les objets semblent agrandis et plus rapprochés.
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