なぜ星形や四角形ではなく、円の一部が欠けた「C」の形状をしているのか。そこには眼球の光学特性と幾何学に基づいた必然性があります。
ランドルト環がCである理由は、方向による認識の偏りを物理的に排除するためです。正方形や三角形といった角を持つ多角形は、頂点と辺で光のコントラストや網膜への結像パターンが変化し、方向によって視認しやすさが変動してしまいます。これに対し、完全な真円は中心から外周までの距離が均一であるため、切れ目の方向（上下左右、斜め）をどの位置に配置しても光学的な条件がまったく等しくなります。文字の「C」に似ているのは偶然の結果に過ぎず、医学的には「均等な円弧の一部を開口させた環」として成立しています。
この環のプロポーションは極めて厳格です。外径（全体の直径）、内径、そして切れ目の幅は、常に「5：3：1」という黄金比率で設計されています。つまり、環全体の太さ（線の幅）と切れ目の幅は完全に同一の寸法です。
そして眼科学において、視力1.0の定義と切れ目の幅は「1分（1度の60分の1）」という視角によって規定されています。目と対象物を結ぶ角度において、切れ目の両端が眼球の節点（光学中心）となす角度が「1分」である状態を認識できたとき、その測定者の視力は1.0と判定されます。日本国内で広く採用されている5メートル測定の視力検査表の場合、1分の視角に相当する切れ目の幅は正確に「1.5ミリメートル」です。これに伴い、環全体の直径は5倍の「7.5ミリメートル」、線の太さは「1.5ミリメートル」となります。
