La perte des couleurs sous l’eau est due à l’absorption sélective
La lumière visible "blanche" est composée d'un spectre de couleurs : violet, bleu, vert, jaune, orange, rouge (rangées dans l'ordre des longueurs d'onde de plus en plus élevées). Sous l'eau il y a une perte rapide (exponentielle) de l'intensité lumineuse qui dépend de la longueur d'onde de chaque composant. Ce phénomène s'appelle l'absorption sélective et il est dû aux vibrations et aux déformations des molécules de l'eau excitées par l'absorption de la lumière. L'absorption est plus forte aux longueurs d'onde élevées, les valeurs exactes dépendant de la transparence de l'eau (sédiment, plancton...). Le rouge, le plus affecté, est réduit à 1/3 de son intensité après un mètre et essentiellement perdu après un trajet de 4 à 5 mètres sous l'eau. La figure donne une idée de l'importance relative pour différentes couleurs dans l'eau de la méditerranée; la distance de l'extinction "effective" d'une couleur est donnée en fonction de la longeur d'onde. Pour la lumière du soleil, la distance parcourue est généralement liée à la profondeur. Pour la lumière artificielle, elle est définie par le trajet aller-retour entre le flash du photographe, son sujet et l'appareil photo.
Maîtriser la perte de couleur en photo sous-marine demande d’employer un éclairage artificiel et de travailler près du sujet
D’après l’explication donnée plus haut, il doit ressortir que l’emploi des filtres colorés pour « corriger les pertes » ne peut pas récupérer pleinement les couleurs vives perdues, sauf dans les plus faibles profondeurs. On peut maîtriser ces pertes en plaçant la source de lumière proche du sujet pour réduire le trajet de lumière. Cette condition de travail est l'une des raisons de l'utilisation d'objectifs de très grand-angle en photo sous-marine. Naturellement, la couverture angulaire de la source de lumière doit être adaptée à l’objectif employé. Les images prises avec un ou deux flashes près du sujet donnent une vision d'un monde sous-marin étonnant, de couleurs vives, mais très différent de celui perçu par des poissons...
