Nella fotografia flash la luce del flash avviene troppo velocemente perché la pupilla si chiuda, quindi gran parte della luce molto brillante del flash passa nell’occhio attraverso la pupilla, si riflette sul fondo del bulbo oculare e esce attraverso la pupilla. La fotocamera registra questa luce riflessa. La causa principale del colore rosso è l’ampia quantità di sangue nella coroide che nutre la parte posteriore dell’occhio e si trova dietro la retina. Il sangue nella circolazione retinica è molto meno che nella coroide, e non gioca praticamente nessun ruolo. L’occhio contiene diversi pigmenti fotostabili che assorbono tutti nella regione delle lunghezze d’onda corte, e quindi contribuiscono in qualche modo all’effetto occhi rossi. Il cristallino elimina la luce blu e violetta profonda, sotto i 430 nm (a seconda dell’età), e il pigmento maculare assorbe tra i 400 e i 500 nm, ma questo pigmento si trova esclusivamente nella piccola fovea. La melanina, situata nell’epitelio pigmentato retinico (RPE) e nella coroide, mostra un assorbimento gradualmente crescente verso le lunghezze d’onda corte. Ma il sangue è il principale determinante del colore rosso, perché è completamente trasparente alle lunghezze d’onda lunghe e inizia bruscamente ad assorbire a 600 nm. La quantità di luce rossa che emerge dalla pupilla dipende dalla quantità di melanina negli strati dietro la retina. Questa quantità varia fortemente tra gli individui. Le persone con la pelle chiara e gli occhi blu hanno una quantità relativamente bassa di melanina nel fondo e quindi mostrano un effetto occhi rossi molto più forte delle persone con la pelle scura e gli occhi marroni. Lo stesso vale per gli animali. Il colore dell’iride stessa non ha praticamente alcuna importanza per l’effetto occhi rossi. Questo è ovvio perché l’effetto occhi rossi è più evidente quando si fotografano soggetti scuri, quindi con le pupille completamente dilatate. Le fotografie scattate con luce infrarossa attraverso dispositivi di visione notturna mostrano sempre pupille molto luminose perché, al buio, le pupille sono completamente dilatate e la luce infrarossa non viene assorbita da nessun pigmento oculare.
Il ruolo della melanina nell’effetto occhi rossi è dimostrato negli animali con eterocromia: solo l’occhio blu mostra l’effetto. L’effetto è ancora più pronunciato negli esseri umani e negli animali con albinismo. Tutte le forme di albinismo comportano una produzione e/o deposizione anormale di melanina.
L’effetto occhi rossi si vede nelle fotografie dei bambini anche perché gli occhi dei bambini hanno un adattamento al buio più rapido: con poca luce le pupille di un bambino si allargano prima, e una pupilla allargata accentua l’effetto occhi rossi.
Gli operatori del followspot teatrale, posizionati quasi in coincidenza con una luce molto luminosa e un po’ distanti dagli attori, sono occasionalmente testimoni di occhi rossi negli attori in scena. L’effetto non è visibile al resto del pubblico perché dipende dall’angolo molto piccolo tra l’operatore del followspot e la luce.