Почему без маски ныряльщик плохо видит окружающие предметы?

Маска представляет собой элемент снаряжения, позволяющий пловцам видеть под водой. Она состоит из следующих элементов:

Маски делятся на две группы – классические и современные. Весомым преимуществом первой является иллюминатор овальной формы и большого размера. Благодаря ему обеспечивается солидный угол обзора. Но достоинство одновременно является и недостатком, поскольку при этом формируется достаточно большое подмасочное пространство и возникают трудности при продувке, так как большой иллюминатор затрудняет доступ к носу, и его приходится зажимать указательными пальцами обеих рук.

Выпускаются также полноценные маски со встроенным регулятором и устройством для обеспечения голосовой связи. Но они мало распространены из-за высокой стоимости.

Коэффициент преломления световых лучей в воздухе равен единице, а преломляющей среды человеческого глаза варьируется с 1,336 до 1,406. Ориентируясь на эти показатели, эволюция и спроектировала наши органы зрения в том виде, в каком они существуют сейчас. Коэффициент преломления воды составляет 1,33, то есть он практически равен коэффициенту роговицы, из-за чего та практически полностью теряет в воде свои преломляющие способности.

Проецирование предметов на сетчатке происходит в кругах светорассеяния. Поэтому под водой человек видит окружающие объекты расплывчатыми, с размытыми контурами и только с близкого расстояния. Если попытаться рассмотреть под водой свои руки, то на них не будет видно пор, волосков, линий ладоней, бороздок ногтей. Принято считать, что при появлении кругов светорассеяния острота зрения в воде падает минимум в 100 и более раз! Плюс к этому, при соприкосновении роговицы с водой уменьшается угол обзора, что обусловлено уменьшением преломления. Но преломляющие способности роговицы и их показатели останутся неизменными, если между водой и глазами будет воздушная прослойка, позволяющая световым лучам беспрепятственно проникать в роговицу. Все подводные объекты через стекло маски будут восприниматься так же, как если бы человек смотрел в воду через воздушную среду.

В таком случае не будет кругов рассеяния, как и сужения поля зрения. Хорошо видны становятся даже мелкие элементы предметов. Но остается своего рода дымка или блики из-за плохого освещения. Поскольку в маске между глазами и водой присутствует воздушная прослойка, то место расположения и габариты объектов будут искажаться. Все, что человек видит под водой, кажется ему примерно на 30% больше и визуально выглядит более приближенным к наблюдателю, чем это есть на самом деле.

Таким образом, ныряльщик плохо различает предметы без маски, поскольку зрительный аппарат в воде действует иначе, нежели в атмосфере. Если в обычных условиях, на суше, световые лучи сначала особым образом преломляются роговицей и хрусталиком и лишь затем фокусируются на сетчатке, то в водной среде это выглядит иначе. Роговица практически не преломляет лучи из-за совпадения коэффициентов преломления, и изображение фокусируется за сетчаткой, а не на ней. То есть в воде люди с нормальным зрением становятся дальнозоркими, а воздушная прослойка между лицом и водой, которую обеспечивает маска, позволяет этого избежать.