RIFLESSIONE

La luce solare, al suo impatto con la superficie dell'acqua, perde il 30% della sua intensità e, nelle migliori condizioni, di essa ne passa anche 98%; tutto ciò è dovuto al fenomeno della riflessione :
in pratica la superficie dell'acqua si comporta come uno specchio, anzi come le lenti di quegli occhiali a specchio i quali sì sono specchi ma lo sono solo per una determinata percentuale di luce; infatti lasciano passare una certa quantità luce (altrimenti sarebbero inutilizzabili !).
La quantità di luce che riesce a penetrare sotto la superficie dipende da vari fattori: lo stato del mare, l'angolo che il raggio di luce forma con la superficie del mare e cioè l'orario, se il sole è allo Zenit ne viene riflesso solo il 2 % , ma quando la sua posizione è bassa sull'orizzonte ne puo' essere riflesso anche il  30 %.

Quando il raggio di luce A supera la supeficie dell'acqua passa da un mezzo di minore
densità ad uno di maggiore densità, per cui a causa del fenomeno della rifrazione
viene deviato dalla sua direzione nel punto di contatto aria/acqua e tende
ad avvicinarsi alla perpendicolare della linea di contatto tra i due elementi.
Se un raggio di luce B riflesso dal fondo verso la superficie la colpisce con un angolo
d'incidenza maggiore di 48,5° viene riflesso verso il fondo con un angolo uguale, questo
effetto viene chiamato fenomeno della riflessione; se l'angolo d'incidenza è inferiore
a 48,5° il raggio fuoriesce dall'acqua  e subisce il fenomeno della rifrazione.

RIFRAZIONE

Cominciamo a seguire il nostro raggio di luce: superando la superficie del mare esso passa da un mezzo meno denso quale è l'aria ad uno più denso (l'acqua), per cui, sottostando al fenomeno della rifrazione (figura n. 1) viene deviato dalla sua direzione proprio nel punto di contatto aria/acqua e tende ad avvicinarsi alla perpendicolare della superficie di contatto dei due elementi.
Questo fenomeno è di grande importanza per il fotosub e conoscerne i segreti aiuta a capire molti fenomeni che c'interessano in pratica.
Ciò spiega per esempio il motivo per cui quando mettiamo i nostri occhi, "progettati" per funzionare in aria, sott'acqua, vediamo tutto sfuocato : essi si comportano come se fossero ipermetropi di circa 40 diottrie e quindi non riusciamo a mettere a fuoco le immagini. Se invece mettiamo la maschera, se cioè frapponiamo tra l'acqua ed i nostri occhi una bolla d'aria, i raggi di luce, sottostando al fenomeno della rifrazione, permettono al nostro occhio di mettere a fuoco le immagini; in questo caso però il nostro soggetto ci apparirà più' vicino di ¼ e più grande di 1/3. In pratica è come se mettessimo una lente d'ingrandimento davanti gli occhi !

Tutto quanto sopra detto a proposito della rifrazione mi serve per puntualizzare un concetto che spesso i principianti non hanno ben chiaro e cioè quello dalla messa a fuoco con le macchine fotografiche subacquee tradizionali: essa rappresenta un problema nella stessa misura in cui lo è per le foto "terrestri".
Tra l'obiettivo della nostra macchina fotografica subacquea e l'acqua c'è uno strato (più o meno grande) di aria così come tra il nostro occhio e la maschera  per cui l'obiettivo "vede" con le stesse modalità e con gli stessi errori con cui vede il nostro occhio, quindi se un pesce è posto ad 1 m. dal nostro occhio, noi lo stimiamo a 0,75 m., ma anche "l'occhio" della nostra fotocamera, cioè l'obiettivo lo vede a 0,75 m. quindi sia il nostro occhio, sia l'obiettivo fanno lo stesso errore ! ! Per cui non esiste problema di sorta, se non quello d'imparare a valutare la distanza ad occhio.

E' chiaro che con le macchine reflex ed a maggior ragione autofocus non si pone neanche questo problema .
Un altro importante problema dovuto al fenomeno della rifrazione è quello della riduzione del campo visivo provocato dall'aumento della lunghezza focale dell'obiettivo


Un obiettivo di 35mm. (che ha un campo visivo di 63°) diventerà un 47mm. con un campo di 50°.
Un obiettivo normale da 50 mm. (che ha un campo di 47°) diventerà un 67 mm. (con un campo di 36°).
Ciò spiega la necessità di usare sott'acqua ottiche a corta focale in quanto si cerca di avvicinarsi sempre al massimo al soggetto per interporre la minor massa d'acqua possibile. Questa regola ha la sua eccezione comunque nell'uso di ottiche medio tele-macro per la caccia fotosub.
Anche l'uso di oblò a cupola risolve questo problema ma ne parleremo nel capitolo specifico.