Mówi się, że oko to okno na świat, i rzeczywiście tak jest. Tyle że to okno jest wyjątkowe, bo pozbawione szyby. W jego centrum znajduje się źrenica, czyli otwór, przez który do wnętrza oka wpadają promienie światła. Choć wydaje się czarna, to jednak, jak to często bywa w optyce, za jej barwą kryją się fizyczne właściwości światła.
Źrenica to otwór znajdujący się w centrum tęczówki. Nie jest strukturą zbudowaną z komórek, lecz przestrzenią, przez którą światło wpada do oka. Jej główną funkcją jest regulowanie ilości światła docierającego do wnętrza oka. Na dnie oka znajduje się siatkówka, czyli światłoczuła błona, która rejestruje obraz i przekazuje go do mózgu. Aby obraz był wyraźny, siatkówka potrzebuje odpowiedniej ilości światła. Zbyt dużo światła może prowadzić do uszkodzenia siatkówki, natomiast zbyt mało uniemożliwia ostre widzenie. Działanie źrenicy można porównać do przysłony aparatu fotograficznego, w jasnym otoczeniu zwęża się, ograniczając dopływ światła, a w ciemności rozszerza, by uchwycić go jak najwięcej.
Choć źrenica wygląda na czarną, w rzeczywistości nie ma koloru, to po prostu otwór. Kolor czarny widzimy wtedy, gdy struktura, na którą patrzymy, nie odbija światła, tylko je pochłania. Zjawisko to można łatwo zrozumieć, porównując je do patrzenia w głęboką studnię, jej wnętrze nie jest naprawdę czarne, ale ponieważ nie odbija światła, właśnie tak je widzimy. Ta sama zasada znajduje zastosowanie w przypadku źrenicy. Widzimy ją jako czarną, ponieważ światło wpadające do oka zostaje niemal całkowicie pochłonięte przez jego wnętrze i nie odbija się z powrotem na zewnątrz. Gdyby wnętrze oka silnie odbijało światło, źrenica mogłaby mieć inny kolor, co zresztą można zaobserwować u niektórych zwierząt nocnych. Na przykład oczy kotów w ciemności „świecą” w refleksach. U ludzi to zjawisko nie występuje, ponieważ nasze oko działa jak pułapka dla światła.
Źrenica potrafi szybko zmieniać swój rozmiar, ale jej kolor zawsze pozostaje taki sam. Dzieje się tak dlatego, że źrenica nie jest barwną częścią oka, lecz otworem w tęczówce. Zmienia się jego średnica, a nie właściwości samego otworu. Mechanizm ten działa automatycznie dzięki mięśniowi zwieraczowi źrenicy, który znajduje się w tęczówce.
Jednak niezależnie od tego, czy źrenica jest mała czy duża, nadal widzimy przez nią ciemne wnętrze oka, które pochłania światło, dlatego zawsze wydaje się czarna.
Wbrew popularnym mitom, kolor źrenicy nie może się zmienić, ponieważ źrenica nie ma własnego koloru. Może się wydawać, że zmienia barwę, ale to jedynie złudzenie optyczne spowodowane zmianą oświetlenia, odbiciem światła lub kontrastem z tęczówką. Zdarza się, że na zdjęciach z lampą błyskową źrenica wygląda na czerwoną, zjawisko to jest spowodowane szybkim błyskiem światła. W tym przypadku źrenica nie ma wystarczająco czasu, żeby się zwęzić, przez co do oka wpada za dużo światła, a jego nadmiar odbija się od wnętrza oka i wraca na zewnątrz.
Źrenica powinna wydawać się czarna. Białawe zabarwienie lub nietypowy połysk w obrębie źrenicy nazywamy leukokorią i może to być objaw poważnych chorób.
Czasem zauważa się je na zdjęciach, zamiast typowego czerwonego odbicia w jednej lub obu źrenicach widać białe światło. W takiej sytuacji konieczna jest szybka konsultacja okulistyczna.