Los búhos son conocidos por su visión. Con su gran capacidad para advertir y atrapar pequeñas presas aun en las noches más oscuras, no tienen globos oculares redondos como . En cambio, son alargados y se hallan asentados en «anillos escleróticos», una estructura ósea en el cráneo. Los búhos tienen una visión binocular afín a la de los humanos, puesto que los ojos están orientados cara el frente, lo que les ofrece (y a nosotros) una enorme capacidad para juzgar la altura, el peso y la distancia. No obstante, al paso que los humanos tienen un campo de visión de ciento ochenta grados, con más o menos ciento cuarenta grados de visión binocular, los búhos solo tienen un campo de visión de ciento diez grados con más o menos setenta grados de visión binocular. Lo que les falta en la visión binocular lo compensan con su visión nocturna legendaria y su visión de futuro.
Su forma asimismo da un tamaño de retina de manera comparativa más grande que está lleno de varillas sensibles a la luz, lo que nos conduce a las excepcionales propiedades de captación de luz del ojo del búho que se ven reforzadas en muchas especies por una capa reflectante tras la retina llamada tapetum lucidum, que refleja nuevamente en las varillas cualquier luz que pueda haber pasado por la retina sin golpearla una por vez primera.
¿Qué especie de búho tiene mejor visión? Parece que los búhos leonados son los que tienen los ojos mejor desarrollados de todas y cada una de las variedades de búhos, aun de todos y cada uno de los vertebrados, seguramente en torno a cien veces más sensible en niveles de poca luz que nuestra visión.
¿Y qué hay del color de su iris? Es un aspecto alucinante. El color del iris está relacionado, en parte, con la hora del día o bien la noche en que un búho caza. Si bien no se cumple taxativamente en todas y cada una de las especies de búhos, el tono de los ojos tiende a señalar a qué hora del día prefieren estar activos los búhos. Siempre y en todo momento hay salvedades, mas la mayor parte de ellos caza prácticamente al tiempo que otros búhos del mismo color que los ojos, conforme Raptor Rescue, una organización beneficiosa de rehabilitación de aves de presa. Este vínculo no se entiende totalmente, mas hay bastante evidencia: el tono de ojos de las especies se relaciona con los periodos de actividad diaria.
Los colores tienden a ser cobrizo obscuro o bien negro para los búhos rigurosamente nocturnos, naranja (y prácticamente colorado) para los búhos crepusculares que cazan al amanecer y al atardecer, y el amarillo para los búhos diurnos que cazan a lo largo del día.
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