Mivel a fénysugarak a forrásuktól minden irányba eltérnek, a tér minden egyes pontjából a pupillát elérő sugarak halmazát fókuszálni kell. A fókuszált képek kialakulása a retina fotoreceptorain a fénynek a szaruhártya és a lencse általi törésétől (elhajlásától) függ (11.2. ábra). A szaruhártya felelős a szükséges fénytörés nagy részéért, és ezt a hozzájárulást könnyen megérthetjük, ha figyelembe vesszük a víz alatti úszás során tapasztalt homályos, fókuszon kívüli képeket. A víz törésmutatója a levegővel ellentétben közel van a szaruhártya törésmutatójához; ennek következtében a vízbe merülés gyakorlatilag megszünteti a levegő és a szaruhártya határfelületén általában bekövetkező fénytörést. A lencse törőereje lényegesen kisebb, mint a szaruhártyáé; a lencse által biztosított fénytörés azonban állítható, így a megfigyelőtől különböző távolságban lévő tárgyak éles fókuszba hozhatók a retina felületén.
11.2. ábra
Az emberi szem elülső részét nem akkomodált (balra) és akkomodált (jobbra) állapotban ábrázoló ábra. A közeli tárgyak fókuszálására szolgáló akkomodáció a csillóizom összehúzódásával jár, amely csökkenti a zonuláris rostok feszültségét és (tovább…)
A szemlencse törőerejének dinamikus változását nevezzük akkomodációnak. Távoli tárgyak megtekintésekor a lencse viszonylag vékony és lapos, és a legkisebb törőerővel rendelkezik. Közeli látáshoz a lencse vastagabbá és kerekebbé válik, és a legnagyobb törőerővel rendelkezik (lásd a 11.2. ábrát). Ezek a változások a lencsét körülvevő csillóizom tevékenységéből adódnak. A lencsét sugárirányban elhelyezkedő kötőszöveti sávok (úgynevezett zonuláris rostok) tartják a helyén, amelyek a csillóizomhoz kapcsolódnak. A lencse alakját így két ellentétes erő határozza meg: a lencse rugalmassága, amely a lencsét gömbölyűen tartja (a szemből eltávolítva a lencse gömb alakúvá válik), és a zonuláris rostok által kifejtett feszültség, amely a lencse lapítására irányul. Távoli tárgyak megtekintésekor a zonuláris rostok által kifejtett erő nagyobb, mint a lencse rugalmassága, és a lencse a távoli látáshoz megfelelő laposabb alakot vesz fel. A közelebbi tárgyakra való fókuszáláshoz a zonuláris rostok feszültségének enyhítésére van szükség, ami lehetővé teszi a lencse eredendő rugalmasságának, hogy növelje a lencse görbületét. Ez az ellazulás a csillóizom összehúzódásával érhető el. Mivel a csillóizom gyűrűt alkot a lencse körül, amikor az izom összehúzódik, a zonuláris rostok rögzítési pontjai a szem középső tengelye felé mozdulnak el, így csökkentve a lencsére ható feszültséget. Sajnos a lencse alakjának változása nem mindig képes fókuszált képet létrehozni a retinán, ilyenkor csak további korrekciós lencsék segítségével lehet éles képet fókuszálni (lásd A. keretes írás).
A pupilla (azaz a szivárványhártya kör alakú nyílása) méretének beállítása szintén hozzájárul a retinán kialakuló kép tisztaságához. Más optikai eszközök által alkotott képekhez hasonlóan a szem által létrehozott képeket is befolyásolják a szférikus és kromatikus aberrációk, amelyek hajlamosak a retinakép elmosódására. Mivel ezek az aberrációk a lencse középpontjától legtávolabb haladó fénysugarak esetében a legnagyobbak, a pupilla szűkítése csökkenti mind a szférikus, mind a kromatikus aberrációt, ahogyan a fényképezőgép lencséjén az íriszmembrán zárása javítja a fényképészeti kép élességét. A pupilla méretének csökkentése növeli a mélységélességet is – vagyis azt a távolságot, amelyen belül a tárgyak elmosódás nélkül láthatók. A kis pupilla azonban a retinára jutó fény mennyiségét is korlátozza, és gyenge megvilágítás esetén a látásélességet nem az optikai aberrációk, hanem a rendelkezésre álló fotonok száma korlátozza. Az állítható pupilla tehát hatékony eszköze az optikai aberrációk korlátozásának, miközben a különböző megvilágítási szintek által lehetővé tett mértékben maximalizálja a mélységélességet. A pupilla méretét a zsigeri motoros rendszer szimpatikus és paraszimpatikus részlegeinek innervációja szabályozza, amelyeket viszont számos agytörzsi központ modulál (lásd a 20. és 21. fejezetet).