주제의 의문을 해결하려면 눈이 세상을 어떻게 볼 수 있는지부터 알아야 합니다. 눈의 인식 과정을 보면 물체에서 반사된 빛이 눈에 도달하는 것부터 시작합니다. 빛은 수정체에 의해 굴절되어 망막의 한 점에 초점을 맞추고, 망막의 광수용기가 빛을 전기 신호로 변환해 시신경을 통해 뇌로 전달합니다.
그러면 뇌가 전기 신호를 처리해 상을 생성하여 물체를 인식할 수 있도록 해주는데, 망막에 상이 제대로 맺히지 않으면 당연히 제대로 인식할 수가 없습니다. 물체의 상이 망막에 제대로 맺히지 못하고, 망막의 앞쪽 또는 뒤쪽에 맺히는 사람을 근시, 원시, 난시 등으로 진단합니다.
자세히 알아보면 근시는 안구의 굴절이상 중의 하나로 망막에 맺혀야 할 상이 망막보다 앞쪽에 맺히는 증상입니다. 안구 길이가 각막과 수정체의 초점 거리보다 길면 발생하고, 이러한 근시는 오목렌즈로 상을 퍼지게 해서 뒤쪽에 맺히도록 교정해줍니다.
원시도 눈의 굴절이상 중의 하나로 망막에 맺혀야 할 상이 안구의 뒤쪽에 맺히는 증상입니다. 안구 길이가 각막과 수정체의 초점거리보다 짧으면 발생하고, 이러한 원시는 볼록 렌즈를 통해 상을 모아주어 앞쪽에 맺히도록 교정해줍니다. 그리고 난시는 빛이 각막에서 굴절하면서 상이 한 점에 맺히지 못하고 불규칙적으로 맺히는 증상으로 상이 가깝거나 멀리 있을 때 모두 흐릿하게 보입니다.
시력이 안 좋아서 잘 보이지 않는 사람은 일반적으로 위의 이유 중의 하나 때문에 잘 보이지 않습니다. 이를 교정하는 방법은 수술하는 방법이 있고, 안경 또는 콘택트렌즈 등을 착용해서 일시적으로 교정하는 방법이 있습니다.
그리고 눈을 찡그리는 행위도 망막에 상이 잘 맺히게끔 해줄 수 있는 방법 중의 하나입니다. 경험을 통해서 눈을 찡그리면 더 잘 보인다는 사실을 알고 있을 겁니다. 이유는 잘 몰랐을 텐데, 눈을 찡그리는 행위가 어떻게 망막에 상이 더 잘 맺히게끔 해준다는 걸까요?
위 그림은 물체에 반사된 5개의 빛 줄기가 안구에 도달하고, 수정체에서 굴절하여 상을 맺는 모습입니다. 눈을 찡그리면 5개의 빛 줄기 중에서 양 끝에 있는 2개의 빛줄기를 차단할 수 있습니다. 이로 인해 빛의 산란을 줄여서 흐릿하게 보이는 상의 일부를 제거할 수 있고, 초점심도가 깊어져 평소보다 더 잘 보입니다.
이를 핀홀 효과라고 합니다. 정상 시력이나 약한 원시의 경우에는 큰 효과를 볼 수 없으나 근시나 심한 원시, 난시의 경우에는 순간적으로 시력을 높일 수 있습니다. 참고로 카메라에서도 이 원리를 이용합니다. 조리개를 통해 빛이 들어오는 양을 조절할 수 있고, 빛의 양을 조절해서 사물이 선명하게 보일 수 있도록 해줄 수 있습니다.
핀홀 카메라 또는 바늘구멍 사진기라고 해당 원리를 이용한 카메라도 존재하는데, 렌즈 없이 작은 구멍을 만들어서 촬영하는 사진기로 누구나 쉽게 만들 수 있어서 학생들의 교육용으로도 많이 사용합니다.
보통 핀홀 카메라는 2개의 상자로 이루어졌습니다. 겉 상자에 작은 바늘구멍을 뚫어서 집광부의 역할을 하고, 속 상자는 어둡게 해서 상을 맺히게 합니다. 초점거리는 속상자를 앞뒤로 움직이면서 조정하면 되는데, 우리가 눈을 찡그리는 행위가 바늘구멍을 만드는 행위와 같습니다.
그리고 핀홀 효과를 활용한 ‘핀홀 안경’이라는 것도 있습니다. 눈을 찡그리는 행위를 대신 해주는 제품으로 쓰면 평소보다 조금 더 잘 보입니다. 궁금증이 해결되셨나요?
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