I nostri occhi, in superficie, riescono a mettere a fuoco offrendoci immagini più o meno nitide, ovviamente in funzione dei nostri difetti visivi.
La luce colpisce il nostro occhio sulla cornea, trasparente ed incolore, che grazie alla curvatura, rifrange la luce che passa attraverso la pupilla. Questa, modificando il suo diametro, ne regola la quantità che entra all’interno dell’occhio. Tale variazione viene controllata dai muscoli dell’iride, la zona colorata dei nostri occhi. Maggiore è la quantità di luce ambiente, minore è il diametro della pupilla, aumentando di conseguenza la profondità di campo dell’immagine retinica, e viceversa. Dopo la pupilla si trova il cristallino, paragonabile ad una lente biconvessa, che filtra e convoglia la luce che entra nell’occhio. La sua curvatura varia grazie alla contrazione del muscolo ciliare, consentendoci così di mettere a fuoco oggetti posizionati a distanze diverse. Infine, la luce arriva alla retina, che riveste internamente l’occhio. E’costituita da milioni di elementi sensibili, che trasformano la luce in impulsi elettrici. Sarà compito del nervo ottico farli arrivare al cervello, dove verranno trasformati in immagini.
L’acqua riduce fortemente il potere rifrattivo corneale. Nonostante si possieda “una vista da falco”, le immagini appariranno comunque sfocate: non andranno a fuoco sulla retina, ma in punto posteriore ad essa. E’ come se ci trovassimo in una condizione di ipermetropia di, circa, 40 diottrie.
Sott’acqua, per avere una visione nitida, siamo costretti ad interporre uno spazio d’aria tra il nostro sistema visivo e l’acqua. Per questo si utilizza la maschera, che comunque non lascerà i nostri occhi indenni da altre alterazioni. Il fenomeno che influenzerà maggiormente la vista sarà quello della rifrazione: 
la luce, passando nell’interfaccia tra due mezzi, dotati di proprietà fisico-chimiche diverse, varia la sua velocità di diffusione, deviandone i raggi. Nel nostro caso, la luce, dall’aria, si ritrova ad attraversare l’acqua, il vetro della maschera ed infine l’aria contenuta all’interno della stessa. Durante questi passaggi, tra sostanze con diversa densità, verrà rifratta 
ripetutamente, facendoci vedere gli oggetti il 33% più grandi e il 25% più vicini. Un esempio pratico lo si può fare mettendo una matita in un bicchiere pieno d’acqua: la visione della porzione di matita immersa nel liquido apparirà inclinata e più grande rispetto a quella fuori dal liquido.
In realtà il fenomeno della rifrazione ha delle variabili che dipendono sia dall’inclinazione del raggio di luce rispetto alla superficie del mare, che dalla posizione del soggetto rispetto all’asse visivo: tali variabili influenzeranno il fattore d’ingrandimento.
Invece, quando la distanza tra noi e il soggetto aumenta, la perdita di contrasto data dal fenomeno dell’assorbimento, causerà un’inversione visiva: gli oggetti sembreranno più distanti e piccoli.
Anche la torbidezza dell’acqua influirà sulla nostra capacità di valutazione delle distanze.
Per garantirci una visone ottimale e un maggior confort, la maschera ha subito notevoli modifiche dalla sua prima apparizione.
Al contrario di quanto si possa pensare, l’invenzione di questo strumento è abbastanza recente. Il primo prototipo lo si deve, intorno agli anni trenta, a Guy Gilpatric e Alec Kramarenko. Copriva solo gli occhi non consentendo la compensazione dello schiacciamento della stessa, dato dall’incremento di pressione 
durante la discesa. Nel 1937, Maxime Forjot ne brevettò una che copriva anche il naso, ma non consentiva di stringerlo per compensare l’aumento della pressione nelle orecchie. La maschera utilizzata dai subacquei “moderni” è frutto di diversi contributi dati negli anni quaranta da personaggi come Ludwig Mares, Egidio Cressi, Luigi Ferraro, patron della Technisub, e Dario Gonzatti, il primo a realizzare l’alloggio per il naso.
Una delle caratteristiche più importanti di una maschera è quella di avere un ampio campo visivo. Questo è l’insieme dei punti dello spazio visto da ogni singolo occhio immobile, che si sovrappongono in una zona centrale.
Maggiore è il campo visivo del subacqueo, migliore sarà la sua capacità di individuare oggetti, pericoli e tenere sotto controllo gli strumenti senza muovere la testa.
I vetri di una maschera devono essere il più vicino possibile ai nostri occhi per limitare gli impedimenti causati dal telaio portavetri. Per quanto con un vetro unico la visione sia più chiara, è più difficile avvicinarlo ai nostri occhi per l’ingombro della protuberanza nasale. La soluzione è quella di inserire dei vetri laterali sul telaio stesso o più semplicemente utilizzarne separati.
Oggi viene posta molta attenzione anche all’ampliamento del campo visivo verticale, che presenta delle difficoltà rispetto quello orizzontale, attuabile semplicemente con la rotazione del capo. Per risolvere il 
problema, i vetri della maschera vengono allungati e inclinati verso il basso, o inserendone anche nella porzione inferiore del telaio. Infatti, durante un’immersione è di fondamentale importanza riuscire a tenere sotto controllo gli strumenti agganciati sul nostro giubbetto equilibratore come manometri e computer in consolle, o la stessa fonte d’aria alternativa.
A nulla vale un ampio campo visivo, se i vetri della maschera si appannano. Si pensa che questo avvenga per la differenza di temperatura tra l’esterno e l’interno, che invece incide solo in piccola parte. In realtà, il fenomeno si manifesta quando i vetri sono sporchi.
All’interno della maschera il tasso di umidità è molto vicino al 100%. Il vapore, condensandosi, si deposita sotto forma di goccioline su ogni minimo frammento di sporco. Con le nuove maschere, realizzate in silicone, il problema è ancora più evidente rispetto alle vecchie, realizzate in gomma.
Durante la produzione, il silicone del facciale viene ricoperto da un prodotto chimico per favorirne la fuoriuscita dallo stampo. Questo, successivamente, si deposita sui vetri, anch’essi ricoperti da speciali sostanze protettive durante la lavorazione.
Le maschere appena acquistate vanno sgrassate per bene prima di essere utilizzate. E’ possibile farlo utilizzando dentifricio, sapone o detersivi per vetri, evitando prodotti che potrebbero irritare gli occhi. Se tale pulizia non dovesse essere sufficiente a risolvere il problema, bisognerà smontare i vetri e carbonizzare i depositi, bruciandoli con un accendino.
Prima di ogni immersione, quando i vetri sono ancora asciutti, è bene ricoprirne la parte interna con un “tensioattivo”, contenuto solitamente in saponi liquidi. Sono altrettanto efficaci gli “enzimi” della nostra saliva … sempre a portata di mano.
Un altro problema nell’utilizzo della maschera, è quello di doverne equilibrare la pressione interna durante la fase di discesa. La mancata compensazione porta al “colpo di ventosa”, con danni alla superficie esterna dell’occhio, congiuntiviti e emorragie sottocongiuntivalie. Più raramente viene danneggiata la struttura interna dell’occhio da emorragia endooculare.
Compensare la maschera durante un’immersione è abbastanza semplice: è sufficiente insufflare aria al suo interno col naso. Con l’autorespiratore, l’aria contenuta nella vie respiratorie superiori, già a pressione ambiente, equilibrerà quasi automaticamente lo schiacciamento.
L’operazione risulta più delicata durante un tuffo in apnea: l’aria, insufflata dal naso all’interno della maschera non potrà più essere utilizzata, se non in minima parte. Vista la scarsa quantità di aria a disposizione nei polmoni di un’apneista, il volume interno della sua maschera deve essere il più ridotto possibile, anche a discapito del campo visivo.
Anche per coloro che hanno dei difetti visivi esistono soluzioni per godere appieno l’immersione: è possibile sostituire i normali vetri con quelli graduati, o applicare lenti correttive a quelli esistenti.
Alcune ditte producono anche dei telai su cui applicare i normali vetri degli occhiali. Riducono il campo visivo e aumentano le superfici appannabili.
Nel caso di lenti a contatto, l’utilizzo si deve limitare esclusivamente a quelle morbide e gas permeabili, al fine di evitare formazioni di bolle tra la lente e la cornea, che potrebbero causare sintomi dolorosi e disturbi visivi. Un altro problema si potrebbe presentare se, per un qualsiasi motivo, la maschera dovesse essere strappata dal nostro viso: in questo caso, la perdita delle lenti sarebbe irrimediabile.
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