눈의 구조와 특성

 

1 눈의 구조

눈은 빛의 강약 및 파장을 감지하여 뇌에 시각을 전달하는 빛의 감각 기관으로, 시세포라는 감각 세포와 빛에 의해 변화되는 물질을 함유하고 있다. 단세포 동물의 안점에서부터 고등 동물의 눈에 이르기까지 눈의 구조는 다양하며, 단순히 명암만을 감지하는 것에서부터 빚의 방향을 파악하는 것, 물체의 상을 인지할 수 있는 것의 3단계로 구분하고 있다.

빛 >>각막 >> 홍채 >> 수정체 >> 망막 >>시신경 >> 뇌의 경로를 통하여 물체 인지

2 눈과 카메라의 비교

① 눈꺼풀ild

카메라의 렌즈 뚜껑과 같은 기능으로. 외부로부터 이물질이 들어요 면 자동 세척을 하여 표면을 보호하는 역할을 한다.

 

② 각막cornea

카메라의 렌즈)역할로 빛을 굴절하여 초점을 만든다.

 

③ 홍채iris

홍채 근육은 카메라의 조리개 역할로 빛의 강약에 따라 긴장 또는 이완하여 동공 크기를 조절한다. 또한 홍채는 눈에 들어오는 빛의 양을 조절하여 눈의 색깔이 다르게 보이게 한다. 인종에 따라 멜라닌 색소의 종류와 양의 차이 때문에 눈동자 색깔이 다르게 보이기도 한다.

 

④ 수정체lens

수정체는 카메라의 렌즈와 같이 초점을 맞추는 역할을 한다. 물체의 거리에 따라 수정체의 두께가 조절되어 빛이 굴절되는 정도가 달라진다. 예를 들어 먼 곳을 볼 때는 수정체가 편평해지며, 수정체의 형태가 편평해지면 굴절이 더 작게 일어난다.

 

⑤ 망막relina

살이 맺히는 북북으로 카메라의 필름에 해당된다. 망막에 있는 광수 용기에서 빛이 신경정보로 전환된다. 망막 주변에 넓게 분포해 있는 간상체 rod cell 는 명암을 구분하는 흑백 필름의 역할을 한다고 할 수 있고, 상의 초점이 맺히는 중심와 fovea 에 모여 있는 추상제 cone cell 는 색상을 구별하므로 컬러 필름에 해당한다고 할 수 있다.

 

⑥ 동공pupil

동공은 홍채 안쪽의 비어 있는 공간으로 빛의 양이나 거리에 따라 수축과 팽창이 일어난다.

 

⑦ 모양처 ciliary body

수정체의 두께(곡률)를 조절하는 직삼각형 모양의 조직이다.

 

⑧ 맹점blind point

빛을 구분하는 시세포가 없으며, 망막에서 뇌로 들어가는 시신경 섬유다발 때문에 광수용기가 없어 상이 맺히지 않는 분들을 말한다.17세기의 과학자 메리오트 Edme Mariotte에 의해 발견되

 

3 시세포 cisual cells

망망에 맺힌 상을 뇌에 전달하기 위해 전기적 신호로 변환하는 역할을 하는 것이 시세포이다. 망막에는 두 종류의 광수용기, 즉 시세포가 있는데 추상체 (원추세포)와 간상체(간상세포)이다. 추상체가 빛의 파장을 구별하는 데 비해 간상체는 빛의 강약을 감지한다.

① 추상체cone call

망막의 중심와에 약 650만 개가 모여 있는 원뿔 형태의 세포로, 색을 판단하는 색채 시각과 관련되어 있다. 밝은 곳에서 작용하며 560mm 빛에 스펙트럼 민감도가 강하다. 빛의 파장, 즉 짧은 파장, 중간파장, 긴 파장에 따라 다른 반응을 보이는 3종류의 추상체가 있다. 560mm의 빛에 스펙트럼 민감도가 강하다. 빛의 파장, 즉 짧은 파장, 중간 파장, 긴 파장에 따라 다른 반응을 보이는 3종류의 추상 체가 있다.

②  간상체 Rod cal

망막의 외곽을 따라 약 1억 2천만 개가 분포되어 있는 막대 모양의 세포로, 어두운 곳에서 주로 기능하며 명암을 판단하는 데 관여한다. 추상체에 비하여 해상도가 떨어지지만 빚의 세기에는 더 민감 하며 특히 500nm의 빛에서 민감한 반응을 보인다.

4 색각 이상

빛의 파장 차이에 의해서 색을 분별하는 감각을 색각이라고 하는데 어떤 색에 대해 색각을 일으킬 수 없는 경우를 색맹이라고 한다. 색맹 은 추상체의 이상으로 생기며 그 정도가 다소 약한 것은 색약이라고 한다. 정상인이 식별할 수 있는 모든 색은 빛의 3원색(적, 녹, 청)을 혼 합하면 얻어지지만, 부분 색맹인 사람은 지각할 수 있는 두 가지 빛의 색 혼합으로, 전 색맹인 사람은 한 가지 빛의 색만으로 지각한다. 이 런 이유로 전 색맹, 부분 색맹, 정상인 경우를 각각 일색계, 이색계, 삼 색계라고 하고 있다. 색약은 삼색계이면서 색의 분별이 곤란한 사람을 일컫는다.

① 색각 이상의 분류

색맹을 강도 색각 이상으로, 색약을 중등도와 약도로 나누게 되어, 색약을 중등도 색각 이상이라고 부르게 됨으로써 과거의 색맹, 색약으로만 알고 있는 것과는 다르게 되었다. 흔히 자동차운전면허시험 과정에서의 색약 진단은 색각 검사표를 사용하여 중등도나 약도 이상으로 판정하는 것이다.

	제1이상(적색)	제2이상(녹색)	제3이상(청황)
이상 3 색현색각	제1색양(적색약) protanomaly	제2 색양(녹색약) deuteranomaly	제3 색약(청색약) tritanomaly
2색형색각	제1 색맹(적색맹) protanopia	제2 색맹(적색맹) Deuteranopia	제3 색약(청색맹) tritanopia
단색형 색각	원뿔단색형색각, 막대단색형색각

 

②  색각 이상 검사방법

- 가성동색표 검시 pseudolsochromatic color plates

동일 색점으로 구성된 글씨. 숫자와 같은 형태가 혼동을 유발할 수 있는 비슷한 색점과 비색점으로 무작위 구성된 배경 위에 나열되어 있는 검사표를 말한다. 한식 색각검사표, 이시하라 shihan 색각검사표, E- B- R Hardy - Pand-Ritter 가성동색표를 예로 들 수 있다.

- 색각배열 검시color arrangement test

일련의 순서로 배열된 색패들을 무작위로 섞은 후 다시 원래의 순서대로 배열게 하고 정상 배열 순서와 차이를 알아내어 색각 이상을 검사하는 방법이다. 판스워스문셀 Farnsworth-Musell. 100 점 사, 판스워스패널Farnsworth-penel D-15 검사, 한식2중 15색상배열 검사 등이 있다.

- 색등 검사 lantern test

원래 철도, 선박, 항공 종사자를 대상으로 한 적성 점사로 많이 이용되었다. 선천성 색각 이상을 민감하게 검출하므로 집단 검진에서 검출된 이상자와 색각 이상이 의심되는 사람을 대상으로 한다. 총 9가지의 색광의 조합이 제시되며 오답의 개수를 측정해서 색각 이상 여부를 판단한다.

 -색각경 anomaloscope

피검자로 하여금 3가지의 기본색을 조합하여 특정 색을 만들게 함으로써 색각 이상을 알아내는 방법이다. 색각 이상을 가장 정확히 판단할 수 있다.

 

③ 색약

먼 거리에 있거나 채도가 낮은 경우에는 색을 잘 식별하지 못하고, 단시간에 색을 분별하는 능력이 부족한 경우를 말한다. 또한 대비 효과가 강할 경우, 황토색과 노란색 등이 빨간색에 인접해 있을 때 초록계로 보이거나 초록계에 인접해 있을 때 적색계로 보이는 현상 역시 색약에 해당한다.

 

④ 선천성 색각 이상과 후천성 색각 이상

태어나면서부터 색을 구별하지 못하고 혼동하는 사람을 선천적 색 맹이라 하고, 망막의 염증이나 시신경 질환이 원인이 되어 색을 구 별하지 못하는 사람을 후천적 색맹이라고 한다.

 

**동물의 색각 이상

인간과 원숭이 등의 영장류는 추상체와 간상체가 고루 발달해 있지만 일반적인 동물 들은 그 특성에 따라서 시세포의 발달이 다르게 나타난다. 주, 올빼미 등과 같은 동물들은 간상체만이 발달하여 야행성이며, 파충류인 거북이, 도마뱀, 뱀 등과 같은 조류는 추상체가 발달하여 주로 주행성이 된다. 또한 어류와 양서류 등은 모두 추상체의 발달로 색각을 지니고 있다. 포유류는 영장류를 제외하고는 거의 색각을 못느끼며 개, 고양이, 돼지 등이 아주 약한 색채시를 느낄 수 있다. 그러므로 투우 경기에서 소가 흥분하는 것은 투우사가 흔드는 깃발의 붉은 색 때문이 아니라. 그 흔들림과 빛의 밝기 때문이다. 즉, 소는 색각이 없기 때문에 붉은 색을 보지 못하지만 경기 전 암 흑 속에서 24시간을 가두어 놓은 다음 경기에 내보내기 때문에 흥분한 상태에서 밝은 빛과 함성, 펄럭거리는 깃발에 흥분을 하게 되는 것이다. 결국 빨간 깃발은 관중들을 흥분시키는 요소가 되는 것이다.