La vista es considerada frecuentemente como el mas valioso de los sentidos. Es a través de ella que conocemos las formas, colores y texturas. La vista nos da también nuestra primera, y para la mayoría de las personas la única, impresión del Universo: el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas. Algunas personas han tenido la oportunidad de ver el cielo a través de un telescopio, mirando directamente en una lente ocular. La vista es tan inherente al hombre, y a un buen número de las especies, que mucha gente se sorprende al aprender que los astrónomos de hoy en día rara vez miran directamente al cielo y que emplean formas indirectas de observar el cielo al detectar la luz utilizando dispositivos optoelectrónicos. De hecho, desde que a finales del siglo pasado la fotografía se convirtió en el método principal para adquirir imágenes, el ojo humano ha sido desplazado a un lugar secundario en el estudio del cielo.
A pesar de lo anterior el ojo humano es un sistema óptico con características notables, como por ejemplo los muy distintos niveles de intensidad luminosa en que puede funcionar. Un ojo plenamente adaptado a la oscuridad puede captar un flujo luminoso mil millones de veces menos intenso que el de un foco de cien watts situado a un metro de distancia. El ojo funciona en forma similar a una cámara1 : la luz que entra en la córnea, el "lente externo" de ojo, es enfocada y proyectada hacia la retina. En la medida en que este "sistema óptico" funcione correctamente, y la imagen proyectada por la córnea quede enfocada en la retina, uno puede prescindir de lentes. Si el punto focal queda adelante o atrás de la córnea uno sufre de miopía o hipermetropía. Un elemento notable es el iris, un disco con una apertura que puede variar de dimensiones, la pupila, situado inmediatemente después de la córnea. El iris, ademas de darle al ojo su color castaño, azul, gris, verde, abre o cierra la pupila dependiendo de la cantidad de luz que incide sobre el ojo. En condiciones de alta iluminación la pupila mide dos milímetros, bloqueando la entrada de un exceso de luz al ojo, mientras que en la oscuridad mide ocho milímetros, procurando aprovechar toda la luz disponible.
La luz puede separarse en distintos colores, perfectamente identificados por su longitud de onda. El ojo humano está "diseñado" de tal forma que su respuesta es óptima para luz de 550 nanómetros de longitud de onda, la cual corresponde al color amarillo. El rango normal de longitudes de onda perceptibles, "los colores del arcoiris", va de 390 nanómetros (violeta) a 780 nanómetros (rojo). La respuesta promedio del ojo humano define lo que se conoce como "curva de luminosidad estándar", empleada para cuantificar la eficiencia de sistemas de iluminación. En casos extremos la respuesta del ojo puede ir mas allá de esta curva: la extirpación quirúrgica del cristalino permite extender este rango hasta 310 nanómetros del lado ultravioleta; por otro lado se sabe que algunas personas pueden ver luz infrarroja con longitudes de onda de alrededor de 1050 nanómetros.
El ojo es, sin embargo, un instrumento con muchas desventajas para realizar mediciones astronómicas. Primeramente el ojo, a diferencia de las placas fotográficas por ejemplo, no es un sistema "integrador": al abrir el obturador de una cámara fotográfica un tiempo relativamente, digamos algunos minutos, vamos juntando toda la luz que recibe el sistema, permitiendo percibir fuentes luminosas cada vez mas débiles. El ojo humano, por el contrario, tiene una respuesta relativamente rápida que no permite el ir agregando luz por un tiempo arbitrariamente largo. Otra desventaja del ojo es su poca confiabilidad para estimar o medir la cantidad de luz: Sirio, la estrella brillante del cielo nocturno, es unas diez mil veces mas débil que la Luna llena pero mil veces mas brillante que la estrella mas débil perceptible. A diferencia del ojo, los detectores astronómicos modernos permiten medir niveles bajísimos de luz, comunmente con precisiones mas allá del 1\% (es decir distinguen "0.94" de "0.93" sin dificultad). Finalmente, gracias en un principio a la fotografía y hoy en día a los dispositivos optoelectrónicos, el estudio de luz no visible ha ampliado notablemente nuestro conocimiento del Universo en las últimas décadas. De hecho, hemos descubierto que hay mucha mas luz de lo que nuestro ojo puede ver.