Siedemnasty wiek to okres odkrywania nowych ciał niebieskich, poznawania zjawisk optycznych co tworzyło nowe pytania na temat tego, czym jest światło, kolory, złudzenia optyczne. Obrazy, które „tworzyły” lunety czy mikroskop nie były traktowane poważnie przez ówczesnych naukowców, którzy obawiali się utracić wiarygodność i szacunek społeczeństwa. Powoli jednak powstawały tezy objaśniające te zjawiska przekonując do dalszych badań zjawisk optycznych i rozpowszechniania owej wiedzy wśród ogółu.

Światło, rzecz nieuchwytna, niematerialna było wielkim problemem i zagadką dla próbujących zgłębić jego istotę filozofów. Optyka w wydaniu starożytnym to zbiór poglądów nierzadko sprzecznych. Arystoteles twierdził, że oczy widzą kolor, nie światło - ono było tylko elementem pozwalającym dostrzec kolor ciał pozornie przeźroczystych: „światło jest aktem rzeczy przezroczystej jako przezroczystej”. Było to wytłumaczenie konieczności dostrzeżenia barw - dlaczego, np. nie odróżniamy barw w nocy. Identyfikowano światło jako emanację ognia. Kolory to efekt ułożenia bardzo małych cząstek białych i czarnych, których różna intensywność dawały inne kolory - od czerwonego do fioletu.

Kolejna teoria starożytnych dotyczy promieni wzrokowych - człowiek kierując wzrok na dany element wysyłać miał wiązkę promieni w obrębie stożka widzenia określającego pole widzenia. Dla tej teorii zdefiniowano prawo odbicia, badano również prawo załamania. Bardzo dokładną tabelę kątów padania i załamania na granicy powietrze-woda podał Ptolemeusz, który określił je dla paru kątów padania a następnie do pozostałych dopasował według zależności kwadratowej, niemniej jednak w dalszym ciągu nie istniało żadne wytłumaczenie tych zależności.

W I poł. XVII wieku optyka była nauką o dużych tradycjach. To w tym okresie powstał traktat Keplera „Ad Vitellionem Paralipomena”, która jako pierwsza określiła zasady optyki geometrycznej, w tym anatomiczną wiedzę o wzroku. Sam tytuł tej pracy pokazuje powolny rozwój tych zagadnień - Witelon to uczony  żyjący w XIII wieku, autor „Peri-Optikes”. Kepler sformułował teorię, która mówiła, że promienie świetlne przechodzą przez soczewkę załamującą kąt padania światła. Powstający w ten sposób odwrócony obraz powstawał na powierzchni siatkówki, która według Platera jest zwierciadłem dla nerwu wzrokowego. Rogówka oraz soczewka odpowiadają również za ostrość obrazu. Teoria ta pozwoliła również Keplerowi wytłumaczyć zasadę działania teleskopu, gdzie powstawał również odwrócony obraz.

Wytłumaczenie roli oka w pojawianiu się obrazów dało możliwość na rozdzielenie teorii widzenia oraz optyki. Oko stało się urządzeniem optycznym o znaczeniu, które już były znane. Aż do momentu gdy pojawił się obraz na siatkówce wtedy możemy posługiwać się optyką, natomiast wytłumaczenie, dlaczego  obraz z siatkówki jest później przekazywany  do mózgu, oraz to że jest przez niego zrozumiany, zaliczane jest już do dziedzin medycznych.

Kepler jako pierwszy przedstawił pojawianie się obrazów jako odwzorowanie punktów przedmiotu na punkty obrazu. Znaczy to, iż nie istnieje gotowy obraz przedmiotu, ale dopiero tworzy się punkt po punkcie na siatkówce oka. Cały obraz jest to suma wszystkich jego poszczególnych części. Nie widzimy przedmiotów od razu takimi, jakimi są na prawdę, nawet nie jesteśmy w stanie zauważyć ich jako wyodrębnionych całości, zauważamy tylko zbiór świetlnych punkcików.

„Dioptrice” to kolejna praca Keplera, w której zawarł wiedzę o zasadzie działania soczewek i lunet. Wprawdzie już powstała luneta Galileusza, lecz sposób powstawania obrazu za pomocą tego urządzenia nie była znana. Teleskopastronomiczny” opisany w tym traktacie dawał obraz odwrócony lecz jego pole widzenia było znacznie większe i jaśniejsze od teleskopu duńskiego, jak zwano teleskop „galileuszowski”.

Kepler starał się poznać matematyczne prawo załamania ale bez jakiegokolwiek powodzenia. Jedną z przyczyn było to, jak się wydawało, definiowanie przez niego kąta załamania jako kąta odchylenia promienia od pierwotnego kierunku - przy takim definiowaniu wzór, jak wiemy, jest bardzo skomplikowany. W wykorzystaniu do soczewek potrzebna jest jedynie przybliżona wersja prawa, która jest prawdziwa dla niemal prostopadłego padania, ale prawo poprawne dla wszelkich kątów zdefiniował dopiero Willebrord Snell. Snell nie opublikował swych analiz i prawo załamania zostało zdefiniowane po raz pierwszy dopiero w 1637 r. przez Kartezjusza w jego „La dioptrique” (Dioptryka), która była jedną z trzech rozpraw, które były dołączone do „Rozprawy o metodzie” jako przykład wykorzystania filozoficznego sposobu autora (pozostałe to „La géométrie” oraz „Les météores”).

W Dioptryce Kartezjusz przedstawił natomiast trzy porównania które pozwoliły wnioskować o cechach światła. Pierwsze porównanie przyrównuje światło do ruchu albo działania, zaś widzenie byłoby podobne do macania laską przez ślepca. Laska rozpoznawałby też ruchy jako powiązane z kolorem. Kolejne porównanie miało przybliżyć konsekwencje faktu, iż świat cały zapełniony jest materią. W tym celu porównanie mówi o kadzi, w której powstaje wino. Jeżeli w dnie kadzi uczynimy niewielki otworek, wino zacznie wypływać, zaś jego każda część znajdująca się jeszcze w kadzi będzie dążyła najprostszą drogą do otworu. Takie porównanie ma tłumaczyć prostoliniowe rozchodzenie się światła, które jest „skłonnością do ruchu” eteru, a nie samym ruchem. Ruch więc nie mógłby zachodzić równocześnie w kilku stronach, tak jak rozchodzi się światło. Ruch eteru nie mógłby również być prostoliniowy - przeszkadzają w tym cząstki grubszej materii - winogrona w kadzi, z których postaje wino. „Skłonności do ruchu” w przeróżne kierunki nie przeszkadzają sobie wzajemnie, tak samo jak nie przeszkadzają sobie wzajemnie promienie świetlne które biegną w kilku stronach. Światło nie jest zatem niczym materialnym ani nie jest także ruchem.

W kolejnym porównaniu Kartezjusz założył jednak, iż „skłonność do ruchu” - światło - podlega takim samym prawom, co ruch analizy dokonał na przykładzie toru piłki tenisowej, która się odbija od powierzchni albo wpadającej na przykład do wody. Założenie, że składowa szybkości wzdłuż granicy ośrodków nie ulega zmianie pozwala na uzyskanie prawa odbicia i załamania dla piłki. Jeżeli w kolejnym ośrodku całkowita prędkość piłki będzie malała, to jej tor odchyli się w stronę granicy rozdziału obydwu ośrodków a odpowiednie kąty będą spełniać prawo załamania. Kartezjusz nie wytłumaczył, co w naturze miałoby być odpowiednikiem szybkości piłki z porównania – on uważał, iż światło rozchodzi się od razu w obydwu ośrodkach. Dzięki temu zostało zdefiniowane dokładnie prawo załamania oraz pewna jego interpretacja teoretyczna.

Kartezjusz nie wykonał żadnych pomiarów, które mogły poprzeć jego teorie - uważał, że porównanie światła do piłki jest wystarczające i pełnie oddaje słuszność wywodu w kwestii praw załamania i odbicia. W Dioptryce wykorzystał prawo załamania do najistotniejszego zadania praktycznego ówczesnej optyki - zanalizował możliwości ulepszenia urządzeń optycznych. Obraz w tamtych urządzeniach optycznych był zabarwiony i tak zniekształcony, że rozpoznanie realnego kształtu obiektu było bardzo skomplikowane. Przykładowo przez parę lat prowadzone były dyskusje nad tym, jaki kształt ma Saturn, gdyż każdej osobie, która go obserwowała wydawała się całkiem inna. Kiedy zaobserwowano, iż wykorzystanie soczewek o bardzo długiej ogniskowej daje możliwość pomniejszenia wpływu wad optycznych, rozpoczął się wyścig w konstruowaniu coraz dłuższych teleskopów. Złożone one były z obiektywu oraz okularu, które były osadzone na długim pręcie - były to tzw. télescopes aérienes - teleskopy powietrzne. Urządzenia te, wykorzystywane były przez takich astronomów epoki, jak Cassini, bracia Huygensowie albo Heweliusz osiągały długość 200 stóp przy czym były bardzo trudne do obsługiwania. To właśnie dzięki takim teleskopom dokonano większej części odkryć w astronomii planetarnej siedemnastego wieku. Dalsze powiększanie długości było niestety niemożliwe, urządzenia stały się nie tylko niewygodne, ale także drgania budowli utrudniały obserwacje. Zaczęto więc poszukiwać innych sposobów.

Kartezjusz pokazał, iż ówczesna soczewka o kolistych powierzchniach nie skupia w jednym punkcie wszelkich promieni równoległych jakie na nią padają. Zjawisko to zwane jest aberracją sferyczną. Soczewka taka nie jest w stanie utworzyć ostrego obrazu przedmiotu, który jest od nas oddalony. Kartezjusz pokazał, iż dobrze dobrane powierzchnie eliptyczne oraz hiperboliczne są w stanie dokładnie ogniskować światło jeśli tylko skorzysta się z prawa załamania oraz wykaże się znajomością geometrii. Teoretycznie rozwiązanie jest możliwe - wydawało się, iż wystarczy tylko opracować sposób szlifowania soczewek o kształcie przecięć stożkowych. Pomimo tego, że zajęło się tym kilku naukowców oraz rzemieślników, rzecz okazała się bardzo skomplikowana.

W kolejna rozprawie, znanej jako Meteory, znajdziemy najistotniejsze pojedyncze osiągnięcia Kartezjusza w naukach przyrodniczych - wytłumaczenie zjawiska tęczy. Tęczą zajmowało się kilku autorów od czasu Arystotelesa, ale dopiero Kartezjusz objaśnił, dlaczego łuk tęczy tworzy stały kąt z kierunkiem słońca. Już wcześniej zjawisko tęczy łączono z odbiciami oraz załamaniem światła słonecznego w kroplach H2O, próbowano również analizować to zjawisko doświadczalnie. Kartezjusz przy pomocy dokładnych rachunków które opierały się na prawie załamania pokazał, iż kąt, pod jakim zauważyć można tęczę - to po prostu kąt, pod jakim odbija się największa ilość światła. Wyliczony kąt porównał Kartezjusz z zaobserwowanym, dokonując odpowiednich eksperymentów. Praca ta jest wyjątkiem u Kartezjusza, który z czasem coraz bardziej skłaniał się ku wyprowadzaniu objaśnień fizykalnych z racjonalnych zasad bez oglądania się na niewygodne szczegóły.

Pragnąc wytłumaczyć także kolory tęczy Kartezjusz zdał sobie sprawę, iż takie same kolory zaobserwować można w szklanym pryzmacie. Eksperyment, który przyuczył go o przyczynach tych kolorów, opisał w Meteorach. Światło słoneczne pada na pryzmat, za którym jest szczelina i dalej ekran. Jeżeli szczelina jest „dość wąska”, to jej obraz na ekranie jest wstęgą kolorów od fioletu po czerwień. Podczas eksperymentu zachodzi załamanie - nie występuje odbicie - stąd należy wnioskować, że to właśnie załamanie jest odpowiedzialne za tworzenie się barw tęczy. Ponieważ kolorów tęczy nie obserwuje się w płaskich płytkach szkła (np. w szybach), wywnioskował, że musi być to załamanie nie skompensowane żadnym innym. Próbując wytłumaczyć, dlaczego jeden brzeg obrazu jest fioletowo-niebieski, zaś drugi czerwono-żółty, Kartezjusz przyjął, iż cząsteczki eteru, przekazując światło są w stanie się obracać. Przy obydwu brzegach cienia ruch obrotowy jaki nadawany jest cząstkom materii jest przeróżny. Tam, gdzie zaobserwować można kolor czerwony cząsteczki „dążą do obracania się z większą siłą aniżeli do przemieszczania się po linii prostej”, kolorowi fioletowemu odpowiada sytuacja przeciwna.

Dodatkowo Kartezjusz obalił wyróżnianie kolorów pozornych, za jakie były uznawane kolory tęczy, oraz kolory prawdziwe - kolory przedmiotów, które mają nawet w ciemności. U Kartezjusza wszelkie kolory stają się kolorami pozornymi: nie tylko zatem nie zauważamy od razu kolorów jakiegoś przedmiotu, ale jedynie emitowane przez niego światło, ale także nie zauważamy ich kolorów, ale tylko kolor światła jakie wpada do naszych oczu.

Wykrycie oraz uzasadnienie ścisłego prawa załamania nastąpiło wówczas, kiedy zaczęły się poszukiwania matematycznych praw przyrody. Jak pokazał Boyer, znajomość starożytnej tabelki kątów załamania byłaby wystarczająca do wyliczenia promienia tęczy metodą Kartezjusza. Nikomu niestety nie udało się dokonać takich wyliczeń przez 1,5 tysiąca lat, aż do momentu kiedy poznano prawa załamania i wtedy zaczęto myśleć w kategoriach ilościowych: tęczę zauważyć można w kierunku, z którego przychodzi ogromna ilość promieni. W ścisłość prawa załamania wierzono bardziej na skutek teoretycznego uzasadnienia aniżeli precyzyjnym pomiarom. Prace optyczne Newtona miały się opierać na założeniu, iż prawo załamania spełnione jest całkowicie.

Luneta

Luneta, zwana również teleskopem soczewkowym lub refrakcyjnym (refrakcja - zjawisko załamania światła), jest układem dwóch soczewek, w którym rolę obiektywu spełnia soczewka skupiająca o dużej ogniskowej, zaś okular tworzy soczewka rozpraszająca (jest to tzw. luneta Galileusza) lub soczewka skupiająca (luneta Keplera). Obraz uzyskiwany dzięki lunecie Galileusza (zwana też lunetą ziemską) jest pozorny i prosty niemniej jednak powiększenie jest niewielkie i nie znajduje obecnie raczej wykorzystania.

Luneta Keplera, zwana również lunetą astronomiczną pozwala uzyskać obraz pozorny, prosty i odwrócony. Pozwala obserwować obiekty znacznie oddalonych od obserwatora i to na jej przykładzie zbudowane są urządzenia optyczne, takie jak lornetki, teleskopy astronomiczne czy teodolity. Urządzenia takie, jak lornetki czy lunety widokowe wyposażone są dodatkowo w układ pryzmatyczny, który pozwala uzyskać obraz nie odwrócony. Ta cecha nie przeszkadza w obserwacji nieba przy pomocy teleskopów astronomicznych.

Powiększenie lunety można określić jako stosunek wartości ogniskowych obiektywu do okularu. Oczywiście, ważną zaletą lunety jest zdolność zbierania światła - porównując w nocy zdolność źrenicy oka jako obiektywu o średnicy 6 mm do możliwości lunety o obiektywie 40 mm okaże się, że ta ostatnia zbierze 50 razy więcej światła niż oko.

Teleskop

Działanie reflektora sprowadza się do wykorzystania odbicia światła od wklęsłego zwierciadła. Światło wpada do teleskopu, gdzie zwierciadło - sferyczne lub paraboliczne - odbija światło w kierunku ogniskowania.

Nie występuje tu problem z aberracją chromatyczną gdyż kąt odbicia od powierzchni lustrzanej jest równy kątowi padania. Wszystkie długości fal światła białego odbijają się tak samo. Oczywiście w urządzeniu mogą wystąpić inne wady, np. aberracja sferyczna, koma (wada obrazu powstająca na obrzeżach pola widzenia), astygmatyzm.

Najpopularniejszym wśród amatorów jest teleskop Newtona, który ma prostą konstrukcję co daje możliwość samodzielnego wykonania. Na ten teleskop składają się trzy podstawowe elementy: lustro główne (sferyczne lub paraboliczne), okular i lusterko płaskie.

Teleskop Cassegraina to układ złożony z dwóch luster: głównego - parabolicznego  i wtórnego, wypukłego o powierzchni hiperboloidalnej. Teleskop ten ma niestety dużo więcej wad niż zalet, np. bardzo małe pole widzenia i duża koma, czy też trudność w wykonaniu luster, zwłaszcza hiperboloidalnego. Nadaje się głównie do obserwacji powierzchni planet.

Teleskopy katadioptryczne wykorzystują układ zwierciadeł i soczewek by światło formujące obraz pokonało możliwie krótką drogę. Ten rodzaj cieszy się dużą popularnością, co wynika z faktu, że łącząc zalety zwierciadeł i soczewek redukują wady każdej z tych konstrukcji z osobna. Układy soczewkowo-lustrzane zostały zapoczątkowane przez wynalazek zwany kamerą Schmidta. Powalał on na uzyskiwanie obrazów praktycznie wolnych od komy i astygmatyzmu. Było to możliwe dzięki zastosowaniu przed lustrem sferycznym cienkiej płytki korekcyjnej.

Wykorzystując własności kamery Schmidta wykonano teleskop, gdzie światło dostaje się do teleskopu przez cienką, asferyczną soczewkę korekcyjną Schmidta, odbija się od głównego zwierciadła w kierunku małego zwierciadła zamocowanego na korektorze. Po odbiciu od niego światło dociera poprzez otwór w głównym zwierciadle do okularu. Powstały tak teleskop Schmidta-Cassegraina redukuje podstawowe wady teleskopu Cassegraina, takie jak koma czy małe pole widzenia. Jego wymiary są dużo mniejsze - długość systemu jest niewiele większa od średnicy.

Konstrukcja teleskopu Maksutowa-Cassegraina niewiele różni się od poprzednio opisanego systemu. Zamiast korektora wykorzystano do jego budowy grubą soczewkę wklęsłą, na której w centralnym obszarze napylone jest zwierciadło kierujące obraz do okularu. Zwierciadło to jest zwykle mniejsze niż w teleskopach S-C co pozwala uzyskać nieco większą zdolność rozdzielczą przy obserwacjach planet. Pole widzenia jest mniejsze niż w konstrukcjach C-S.

Obiektyw

Głównymi wadami, z którymi od samego początku borykali się konstruktorzy systemów astronomicznych i innych urządzeń optycznych były aberracje: sferyczna i chromatyczna.

Aberracja sferyczna dotyczy zarówno zwierciadeł jak i soczewek - promienie świetlne przechodzące przez soczewkę w miejscu bliższym do osi skupiane są dalej niż promienie przechodzące przez soczewkę na jej obrzeżach. Najczęściej przyczyną tego stanu jest niewłaściwy profil soczewki czy lustra.

Aberracja chromatyczna dotyczy soczewek - powoduje ona efekt podobny do rozszczepienia światła w pryzmacie a oznacza załamywanie się barw pod innym kątem w soczewce, np. światło czerwone skupia się w większej odległości od soczewki niż zielone czy niebieskie. Jedynym sposobem jej kompensacji jest zbudowanie układu optycznego złożonego z co najmniej dwóch soczewek z różnych gatunków szkła (np. kronowego i flintowego), przy czym jedna jest soczewką skupiającą a druga rozpraszającą. W dubletach achromatycznych zwykle położenie obrazu jest takie samo dla dwóch długości fal, zwykle dla światła fioletowego i czerwonego.

Korekcja dla więcej niż dwóch długości fal można uzyskać stosując układy zbudowane z większej ilości soczewek. Systemy takie nazywane są apochromatycznymi. Oprócz tego ich dodatkową zaletą jest to, że w celu maksymalnego zmniejszenia wpływu aberracji nie jest konieczne wykonywanie długoogniskowych apochromatów. Dzięki temu refraktor ma znacznie mniejszą długość, przez co jest bardziej poręczny i stabilny.

Obiektywy charakteryzują takie parametry jak średnica soczewki, ogniskowa i światłosiła. Najważniejszą funkcją teleskopu jest zbieranie światła, zaś zasada mówi, że im większa jest średnica soczewki tym więcej światła jest zdolny zebrać teleskop i tym lepszy i jaśniejszy będzie uzyskany obraz. Ilość zebranego światła jest wprost proporcjonalna do powierzchni soczewki.

Ogniskowa to odległość między ogniskiem układu optycznego a punktem skupienia światła, którego promienie przed przejściem przez soczewkę biegną równolegle do jej osi. Większa ogniskowa to większa „moc”, czyli większy obraz przy mniejszym polu widzenia.

Wartość światłosiły oblicza się ze stosunku średnicy soczewki do ogniskowej teleskopu. Określa ona ilość światła docierającego do ogniska głównego soczewki decydując o jasności uzyskiwanego obrazu.

Okular

Okular to niezwykle ważny element teleskopu - jest to układ soczewek powodujący, że oglądany obraz dociera do źrenicy obserwatora i zostaje znacznie powiększony. Ich jakość nie powinna zostawiać jakichkolwiek wątpliwości gdyż w przypadku słabej ich jakości okular tylko zepsuje obraz. Oczywiście powiększenie zależy nie tylko od ogniskowej okularu ale również od ogniskowej teleskopu.

Okulary dzielą się na długo- i krótkoogniskowe.

Specyficznym okularem jest tzw. Barlow - soczewka rozpraszająca umieszczana przed właściwym okularem pozwalając uzyskać większe powiększenie. Odpowiednio dobrany Barlow może niwelować komę lecz kiepsko dopasowany jedynie wprowadzi aberrację chromatyczną. Dodatkowo użycie Barlowa automatycznie doprowadzi do  spadku jasności obrazu.

Niezwykle ważne przy doborze okularów jest do jakiego rodzaju obserwacji będziemy używali teleskopu. Do obserwacji obiektów głębokiego nieba (DS), czyli obiektów znajdujących się poza Układem Słonecznym i niewidoczne gołym okiem oraz przeglądu nieba najlepiej stosować niewielkie powiększenia (30-60x), które można uzyskać dzięki okularom długoogniskowym. Dzięki małym powiększeniom uzyska się większe pole. Erfle to przykład okulara długoogniskowego o bardzo dobrej jakości. Szerokie pole widzenia pozwala na wykorzystanie w przeglądzie nieba, śledzeniu DS. 

Małe DS i komety należy oglądać w powiększeniu 60-120x - pozwoli to uzyskać większy kontrast, lepszy zasięg i rozdzielczość. Takie powiększenie dają okulary średnioogniskowe. Przykładowe popularne okulary średnioogniskowe pochodzą z serii Plossl - przyzwoita jakość za przystępną cenę.

Duże powiększenia, czyli powyżej 120x zapewnią okulary krótkoogniskowe, które sprawdzają się, m.in. w obserwacjach Planet. Ortoskop jest przykładem dobrej jakości okularu w zakresie krótkoogniskowym. Charakteryzują się niewielkim polem i dużym kontrastem.

Okulary przeciwsłoneczne - moda czy potrzeba?

Jedną z wielu funkcji okularów przeciwsłonecznych jest redukcja ilości światła, która dociera do naszych oczy. Nierzadko do naszych oczu dociera wielokrotnie silniejsze światło niż to jest niezbędne by dobrze widzieć. Efekt taki powoduje ból oczu - określa się go jako olśnienie a okulary przeciwsłoneczne pozwalają skutecznie wyeliminować tego rodzaju incydenty.

Inny i równie ważny powód używania okularów przeciwsłonecznych jest ochrona przed szkodliwym działaniem promieniowania ultrafioletowego będącego składową każdej wiązki słonecznej. Długość promieni UV zawiera się w przedziale 200 - 400nm, co jest w zakresie światła niewidzialnego. Znamy 3 rodzaje promieniowania ultrafioletowego:

1. UVA - powoduje zwiotczenie skóry i przyspiesza powstawanie zmarszczek,

2. UVB - może być przyczyną powstawania zwyrodnień siatkówki oka, zaćmy, oparzeń skóry,

3. UVC - może być przyczyną powstawania raka skóry - jego wpływ narasta wraz ze zmniejszaniem się powłoki ochronnej jaką jest warstwa ozonowa pochłaniająca promieniowanie o tej długości.

Okulary przeciwsłoneczne eliminują efekt zamglenia obrazu poprzez ograniczenie znaczne zmniejszenie przepuszczalności światła niebieskiego przez szkła. Owo zamglenie jest wywołane rozpraszaniem światła o najkrótszej fali - czyli niebieskiego - na cząsteczkach pary wodnej i kurzu. Istnieje również możliwość redukcji ilości światła czerwonego, którego nadmierna ilość wywołać może podrażnienie i uczucia suchości.

Często szkło okularów przeciwsłonecznych polaryzuje światło odbitych promieni. Pozwala to na całkowitą eliminację tego rodzaju źródła światła. Zalety takich okularów doceniają szczególnie kierowcy, do oczu których wpada światło pochodzące bezpośrednio ze źródła.

Dzięki tym własnościom szkieł w okularach przeciwsłonecznych osoby mające wadę refrakcji oczu mogą swobodnie funkcjonować, bez poczucia obniżenia komfortu. Mogą w tym pomóc również okulary fotochromatyczne, które zabarwienie szkieł jest uwarunkowane od natężenia promieniowania słonecznego. Używanie tego typu okularów jest niewskazane w trakcie jazdy samochodem, gdyż nie działają  zbyt dobrze z innymi szklanymi powierzchniami, w tym wypadku szybami samochodowymi.

Zwierzęta widzą całkowicie inaczej, aniżeli my. Niektóre z nich posiadają wzrok, z którym nasze oczy nie mogą konkurować. Jedne odróżniają barwy, tak jak my, inne posiadają tak słaby wzrok, iż muszą polegać na pozostałych zmysłach.

Jak widzą ptaki

Z wszystkich zmysłów, którymi posługują się  ptaki wzrok pełni najważniejszą rolę; pozostałe zmysły są słabiej rozwinięte. To dlatego narząd wzroku - oko - u tych kręgowców jest wręcz doskonały, posiadają niezwykłe przystosowania.

Oczy ptaków są proporcjonalnie większe od ludzkich - ich wielkość to około 15% wagi głowy, przy czym u człowieka stosunek ten wynosi około 1%. Sowa posiada wręcz olbrzymie oczy - stanowią one prawie 5% masy ciała. Oczy największych ptaków drapieżnych są tak wielkie, jak oczy człowieka.

Przeważająca liczba gatunków ptaków ma oczy osadzone szeroko po bokach czaszki, dzięki czemu całkowite pole ich widzenia może wynosić nawet do 340° lecz pole widzenia binokularnego (widzenie trójwymiarowe) jest małe i może wynosić 5-25°. Podstawą dla tych ptaków jest widzenie monokularne, co oznacza, że każde oko skupia wzrok na oddzielnym obrazie. Ptaki drapieżne mają większe pole widzenia binokularnego (35-50°) lecz całkowite pole widzenia jest węższe i wynosi około 250°. Jest to spowodowane tym, że oczy ptaków drapieżnych osadzone są bardziej z przodu twarzy. Widzenie binokularne pozwala im dokładnie określić odległość. Ciekawe jest to, że własnością wszystkich ptaków są oczy, które niezależnie od siebie potrafią śledzić dwa różne obiekty.

W siatkówce występują dwa rodzaje komórek wzrokowych - pręcikiczopki. Te pierwsze posiadają rodopsynę, która jest bardzo czuła na światło co pozwala widzieć ptakom w nawet bardzo słabym świetle. Pręciki dają obraz czarno-biały, za barwy odpowiedzialne są czopki, które są mniej czułe na światło ale odbierają długość fali. Tryb aktywności determinuje stosunek ilości komórek - ptaki o trybie życia dziennym mają więcej czopków w siatkówce, zaś u ptaków nocnych przeważają pręciki.

Siatkówka zarówno ptaków jak i ssaków posiada obszary, gdzie komórki wzrokowe są szczególnie upakowane i pozwalające na szczególnie dobre widzenie. Są to tzw. plamki żółte. Człowiek i większość ptaków posiada tylko jedną plamkę w środkowej części siatkówki lecz ptaki drapieżne i te, które szczególnie szybko latają (np. jaskółka) posiadają po dwie plamki żółte - środkową i boczną.

Gałki oczne ptaków są ściśle osadzone w oczodołach i nie mogą ich obracać. Rekompensują sobie to niedogodność niezwykle ruchliwą szyją, która umożliwia obrót nawet o 270°.

Ptaki drapieżne dodatkowo mają asymetrię osi optycznej, która pozwala lepsze widzenie przestrzenne.

Wzrok kotów

Budowa kociego oka jest podobna do oka człowieka lecz posiadają dodatkowe „usprawnienia”. Wzrok kota potrzebuje 1/6 światła, którą potrzebuje człowiek, co oznacza, że koty w nocy widzą 6 razy lepiej niż człowiek.

Koty dobrze widzą w warunkach słabego oświetlenia dzięki większej ilości pręcików i nabłonkowi rogówki, który pokrywają warstwowo specjalne komórki odblaskowe. Komórki te powielają ilość światła docierającego do komórek wzrokowych i to właśnie te komórki powodują, że oczy kota w ciemnościach świecą złotym lub zielonym blaskiem.

Pole widzenia kotów obejmuje 187°, gdy tymczasem człowiek widzi przedmioty w granicach 125°. Koty podobnie jak człowiek widzą przestrzennie - pole widzenia binokularnego wynosi 130° przy całkowitym zakresie widzenia 285° (u człowieka całkowity zakres widzenia wynosi 210°). To właśnie ta cecha powoduje, że koty są znakomitymi łowcami umiejącymi dobrze określić dystanse jak i wielkość obiektu. Natychmiast reagują na obiekty ruchome, natomiast gorzej widzą obiekty, które znajdują się blisko nich (najlepszą ostrość mają obiekty znajdujące się w odległości 2-6 m).

Badania dowodzą, że koty potrafią odróżniać kolory jednak prawdopodobnie nie przywiązują do tego żadnej wagi. Mózg po prostu nie odbiera informacji o barwach przekazywanych przez komórki wzrokowe, tak więc polowania odbywają się w odcieniach szarości.