Искажение изображения при переходе света через границу раздела сред происходит из-за преломления света — изменения направления распространения света в этом случае. 14

Причина преломления — изменение скорости света в случае перехода из одной прозрачной среды в другую. 4 Если скорость света во второй среде ниже, чем в первой, луч отклоняется в сторону нормали (линии, перпендикулярной границе). 2 Если же во второй среде скорость распространения света выше, луч, напротив, отклоняется от нормали на больший угол. 2

Величина отклонения зависит от угла падения (угол между падающим светом и нормалью) и показателей преломления (мера того, насколько материал замедляет свет) двух сред. 3

Например, из-за преломления кажется, что ложка в стакане согнута на уровне воды, а купающемуся бассейн кажется более мелким, чем он есть на самом деле. 1