오늘은 빛과 인간의 눈에 대해서 알아보겠습니다.
사람의 눈은 빛이 있어야 물체를 볼 수 있습니다. 눈은 명암과 색을 구별할 뿐만 아니라 멀고 가까움을 알 수 있으며 입체감도 느낄 수 있습니다. 또한 주위 환경의 밝기에 따라 눈 안으로 들어오는 빛의 양을 조절할 수도 있고 가까운 물체를 보다가도 먼 곳의 물체를 볼 수 있는 조절 능력을 가지고 있습니다.
눈의 구조와 시각의 성립 각막은 곡면으로 되어 있어 한 점에서 들어오는 빛은 각각 다른 각도로 비쳐 굴절됩니다. 굴절된 빛은 망막에 좌우가 바뀌고 상하가 역전된 상을 맺고 시세포를 자극하면 그 신호가 시각 신경을 통해 대뇌로 전달되어 물체를 인식하게 됩니다.
눈의 가장 바깥 부분은 흰색의 공막이 싸고 있으며 그 안쪽에 검은색의 맥락막이 있어 눈동자를 통해서만 빛이 들어가도록 되어 있습니다. 눈의 앞쪽은 투명한 각막으로 되어 있는데, 빛은 이 각막을 통과하여 그 안쪽에 있는 렌즈 모양의 수정체에 의해 굴절되어 초점이 맞추어져 망막에 상을 맺습니다. 망막은 맥락막의 안쪽에 있으며 많은 시세 포로 구성되어 있습니다. 이곳은 카메라의 필름과 같이 상이 맺히는 곳입니다. 이때 망막에 맺혀진 상은 거꾸로 된 모양이지만 우리의 뇌는 그것을 제대로 된 것으로 인식합니다.
환경에 의한 눈의 적응, 순응 adaptation
밝은 곳에서 어두운 곳으로 들어갔을 때, 처음에는 보이지 않던 것이 시간이 지남에 따라 차차 보이기 시작하는 현상입니다. 처음에는 원추세포가 주로 작용하여 감도를 약 10배로 증가시키지만, 암순응이 진행됨에 따라 간상세포의 감도가 높아져서 원추세포를 대신하게 됩니다.
암흑적응이라고도 합니다. 암순응은 암순응 겨(暗順應計)로 측정할 수가 있는데, ［그림］과 같은 경과를 취하게 된다. 암순응 곡선에는 어두운 곳에 들어가서부터 7분쯤 경과된 곳에 굴고 고점이 생깁니다. 이것을 콜라 우시의 굴고 고점(Kohlrausch’s kink)이라고 합니다. 처음에는 망막 시 세포의 원추세포가 주로 작용하여 감도(感度)를 약 10배로 증가시키지만, 암순응이 진행됨에 따라 간상세포의 감도가 높아져서 원추세포를 대신하게 됩니다.
간상세포의 순응으로 감도는 약 1만 배로 증가합니다. 암순응이 완료되기까지는 45분 정도 걸리지만, 반대로 어두운 곳에서 밝은 곳으로 나갈 때 눈부심이 없어지는 데는 1∼2분 밖에 걸리지 않습니다. 암순응은 간상세포 안에 있는 시홍(視紅)이 어두운 곳에서 서서히 합성되는 시간과 일치합니다. 즉, 어두운 곳에서는 시홍이 합성되어 간상세포에 모여서 그 작용을 민감하게 합니다. 비타민 A는 시홍의 합성에 중요한 성분이 되므로 부족할 때 야맹증에 걸리기 쉽습니다.
햇빛에 의한 눈부심 glare
눈부심의 종류
직접 글레어 (direct glare)
휘도가 높은 물체가 직접 시야 속에 보일 때 발생하는 눈부심
불능 글레어 (disability glare)
자동차의 전조등과 같이 극히 밝은 광원이 시야에 들어왔을 때 순간적으로
시각기능을 상실하게 되거나 시력을 떨어뜨리는 눈부심
불쾌 글레어 (discomfort glare)
대상을 보는데 큰 장해가 되지는 않지만 시야에 고휘도의 광원으로 인하
여 불쾌감을 느끼거나 직업능률의 저하, 눈의 피로 등을 일으키는 눈부심
반사 글레어 (glare by reflection)
휘도가 높은 광원이나 창문에서의 빛이 모니터의 표면, 책상 면, 광택이 있는
종이 등에 반사되어 시야에 들어와 대상물이 잘 보이지 않게 되는 눈부심.
다음 시간에는 노을이 붉은 이유에 대해서 알아보겠습니다.
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