카메라 렌즈를 통해 들어온 빛의 양을 조절해주는 역할을 하는 것이 조리개다. 렌즈와 센서 사이에 구멍의 크기를 조절함으로 해서 빛의 양을 조절하는 것으로 f로 시작하는 값이 낮을수록 빛이 들어오는 양이 많고, 구멍이 크다고 할 수 있다. 따라서 조리개 값이 낮으면 어두운 곳에서 상대적으로 더 밝은 사진을 촬영할 수 있다. 조리개 값을 조절할 수 있게 되면 사진배경의 선명도에서도 차이가 난다.
눈의 홍채, 카메라 조리개와 같은 역할
동일한 굴절력을 가진 좌우 두개의 렌즈, 하지만 빛이 통과하는 조리개의 크기가 다르다. 좌측에 비해 우측의 조리개가 더 조여진 상태로 보여진다. 조리개 값이 클수록 즉 조리개가 더 조여진 상태일수록 초점심도가 깊어져 맺힌 상의 선명도가 좋아지며 흐림의 정도가 적다. 빛의 세기에 따라 크기가 달라지는 눈의 동공(홍채) 또한 조리개와 같은 역할을 한다.
야간 시력은 동공크기 3mm로 시력 판가름
우리의 눈에서 조리개 역할을 하는 기관이 홍채 즉, 동공이다. 동공의 크기는 나이, 안구로 들어오는 빛의 양에 따라 반사적으로 변화한다. 낮과 같은 밝은 빛에는 작아지고 비교적 약한 빛의 밤에는 커진다. 야간에 시력은 동공크기가 3mm가 되면 최대가 되고, 그 이하가 되면 회절현상이 발생하여 시력이 감소한다. 밤과 같이 주변이 어두워지는 환경에서는 커진 동공에 의하여 수차가 많이 생겨 빛번짐을 느끼게 된다.
어두운 환경, 제일 불편한 것이 야간운전
어두운 환경에서 빛번짐과 시력저하로 제일 불편하고 곤란한 부분이 야간운전이다. 특히 비가 내리거나 안개가 끼면 운전하기 더 힘들어 진다. 또한 공간 지각능력 저하 및 거리에 대한 계산도 어려울 수 있게 된다. 야간 교통환경에서 발생하는 환경적 요인에 의해 동공크기는 파장이 짧고 조도가 높고 주위가 밝을수록 감소한다는 보고가 있다.
디지털 카메라가 상용화 되면서 dslr을 사용해본 경험 있는 사람이라면 익히 알 것이다. 렌즈를 통해 들어온 빛이 ccd센서에 노광되면서 사진이 찍히는 것인데, 이 빛의 양을 조절해주는 역할을 하는 것이 조리개다. 렌즈와 센서 사이에 구멍의 크기를 조절함으로 해서 빛의 양을 조절하는 것으로 f로 시작하는 값이 낮을수록 빛이 들어오는 양이 많고, 구멍이 크다고 할 수 있다. 따라서 조리개 값이 낮으면 어두운 곳에서 상대적으로 더 밝은 사진을 촬영할 수 있고 값을 조절할 수 있게 되면 선명도에서도 차이가 난다.
조리개는 렌즈에 들어오는 빛의 양을 조절하는 역할로서 사람의 눈으로 치면 동공과도 같은 것이다. 사람의 동공의 크기는 교감 및 부교감 신경에 의해 조절되는 홍채의 확장 및 수축으로 인해 변한다. 동공의 크기는 주간 시간대에 3mm~4mm이며, 야간 시간대에는 6mm~8mm다. 동공크기 변화는 망막내 조도, 순응장애, 감각 및 감정의 변화가 주요한 원인이다.
어두워지면 동공이 커지면서 초점심도가 얕아지고 구면수차가 증가된다. 어둠이 내려앉을 무렵에 조금씩 시력이 떨어지고 운전을 하는데 어려움을 호소한다. 어두운 환경에서 빛번짐과 시력저하로 제일 불편하고 곤란한 부분이 야간운전이다. 야간 교통 환경에서 운전자들은 더 많은 전조등 빛에 노출되고 있다.
lee et al.은 2002에서 2011년까지 100개의 전조등을 이용하여 인지거리를 비교한 결과, 1년에 0.66m 씩 증가한다고 하였다. 전조등 빛의 세기가 증가하고 있음을 알 수 있다. sullivan and flannagan도 전조등의 발전에 따라 더 많은 빛을 발산한다고 밝혔다. 또 인간의 시각은 야간 교통 환경에 경험적으로 적응한다고 하였다. 야간 교통환경에서 발생하는 빛의 증가에 따라 운전자는 경험적으로 눈부신에 적응하고 있음을 알 수 있다.
mainster and turner에 의하면 자동차 전조등에 의해 눈부심이 발생하게 되면 불쾌감, 화남 그리고 심한 경우 고통을 느낀다. 이러한 결과는 야간운전의 위험요소로 평가된다. 야간 교통 환경에서 발생하는 환경적 요인에 의해 동공크기는 파장이 짧고, 조도가 높고, 주위가 밝을수록 감소했다. 인간의 야간 시력은 동공크기가 3mm가 되면 최대가 되고, 그 이하가 되면 회절현상이 발생하여 시력이 감소한다. 대향차 전조등 빛에 의해 동공크기가 3mm 이하가 되면 눈부심 발생과 더불어 시력이 저하된다. 시력 감소 및 눈부심 발생을 방지하기 위해 야간 교통환경에서 동공크기를 3mm 이상이 되도록 유지해야 할 것이다.
눈의 굴절상태 또한 야간에 주위가 어두워지면 근시상태로 변화된다.
정상적인 눈의 경우에도 조명이 낮아질 때 눈의 굴절상태가 일시적으로 근시쪽으로 이동되는 것이 있다. 이를 야간근시라 지칭한다. 1789년 천문학자인 maskelyne 이 야간근시를 최초로 관찰했으며, 주간에 선명한 시력을 제공하는 상태보다 약간 더 마이너스 쪽으로 높은 굴절력의 렌즈를 사용하면 별을 더 선명하게 볼 수 있다고 보고했다. 1883년 rayleigh는 야간에 동공이 더 커지는 것을 보고 야간에 굴절상태가 근시쪽으로 이동하는 것은 구면수차가 저교정된 것으로 추측했다. 2차 세계대전 때 야간에 배나 비행기를 육안으로 발견하는 것이 중요시되면서 마이너스 쪽으로 더 높게 교정하면 잘 발견할 수 있기 때문에 많은 관심을 가졌다.
야간근시에 관한 연구는 1940년대와 1950년대에 최초로 실행되었고 야간 근시의 개인적인 값이 다양하지만, 조명이 낮은 곳에서 발생한 근시쪽 이동량은 1d 정도라고 알려져 있었다. 1970년 borish는 야간운전을 위해서는 낮에 요구되는 교정도수보다 마이너스 쪽으로 더 강하게 교정하는 것이 운전자의 시력과 안전을 향상시킬 것이라고 주장했다. koomen et al의 연구에 의하면 휘도가 낮은 상태에서 상대적으로 근시가 되고 정도는 -1.50d에서 -2.00d로 관찰했다고 보고했다.
야간근시의 원인으로는 어두워지면 동공이 커지면서 수정체나 각막의 주변부로 들어가는 빛의 굴절도가 커서 근시가 생기는 구면수차의 증가, 어두워지거나 대상이 없는 빈 공간을 보게 되면 조절이 풀리지 않고 오히려 심해져 근시가 나타나는 조절의 증가 등이 있다. 아주 어두울 때 청년기 대상자는 전형적으로 1d 정도의 근시변화가 있고, 노안이 될수록 점차적으로 줄어든다고 보고됐으며, 현성굴절 상태의 야간근시와 조절마비상태의 야간근시를 측정한 결과 현성굴절상태의 야간근시가 조절마비상태의 야간근시보다 높게 측정되어 야간근시가 조절력에 의한 영향이 크다는 사실이 확인됐다.
운전이 일상화된 현대사회에서 많은 운전자들이 운전 시 불안감과 스트레스를 받고 있다는 점에서 고안된 드라이브 관련 제품들이 출시하고 있다.
평상시 야간운전시 눈부심이나 불편함을 느꼈던 고객의 니즈를 충족 시킬 수 있는 좋은 계기가 될 것으로 보인다.
※원본 출처 : 1.night myopia / moumita biswas, m.optm, fiacle / correspondance: vidyasagar college of optometry & vision science/ 2.shedding light on night myopia / journal of vision may 2012, vol.12, 4. doi:10.1167/12.5.4 ※ 정리 : 케미렌즈 교육팀 윤문주 주임