눈 - 세상을 보는 창

우리의 눈은 수많은 부품들이 서로 완벽하게 작동하는 카메라와 같습니다. 여기서 시력이 가장 중요한 감각입니다.

대부분의 사람들에게 이것은 당연한 사실입니다. 우리는 눈을 통해 세상을 봅니다. 자명종이 울리면 빨간색 숫자, 침대 덮개와 잠옷의 색상, 창 밖에 있는 나무의 푸른 잎과 새 페인트칠이 필요한 천장 등을 보게 됩니다. 우리는 시력을 통해 주변 물체에 대한 이미지의 80%를 봅니다.

인간의 눈은 평균적으로 지름이 24mm이고 무게는 약 7.5g에 불과합니다. 눈은 6g의 물과 1.5g의 세포 조직으로 구성되어 있습니다. 눈을 살아 있는 고기능성 카메라라고 생각한다면 원재료 비용이 상당히 저렴한 편에 속하는 셈입니다. 두 개의 구슬 모양의 눈이 어떻게 주변의 이미지를 정확하게 의식에 투영할 수 있는 지는 아직 완전히 규명되지 않았습니다.

이미지와 영문 설명

이미지와 영문 설명앞에서는 눈의 기본적인 기능이 설명되었는데, 이후에는 카메라와 같이 자체적인 광학 시스템을 가지고 있는 눈을 살펴봅니다. 눈의 가장 중요한 구성 요소는 다음과 같습니다.

 

  • 각막
  • 공막
  • 홍체 및 동공
  • 후안방 및 전안방
  • 수정체
  • 모양체
  • 유리체
  • 망막
  • 맥락막
  • 시신경
  • 중심와

 

눈의 광학 기능 작동 방식 살펴보기

최신 패션 잡지를 보거나 텔레비전에서 흥미진진한 축구 경기를 시청하는 경우 모두 잡지나 텔레비전 화면에 반사된 광선이 우리의 눈을 통과합니다. 광선이 처음 통과하는 것은 각막입니다. 외부에서도 보일뿐만 아니라 인지될 수 있는 각막은 거리의 먼지는 물론 독성 연기도 처리해야 합니다.

광선은 각막을 통과한 후 전안방 및 홍채 안의 동공을 통과합니다. 독일 사람들은 홍채의 아름다운 색깔을 나타내기 위해 홍채를 "Regenbogenhaut"(무지개막)라고 부릅니다. 외부에서 보이는 홍채는 눈의 색상을 결정합니다. 어두운 색 눈에는 많은 색소가 있으며 밝은 색 눈에는 적은 수의 색소가 있습니다.

눈의 전안방은 체액과 수분으로 가득 차 있습니다. 각막과 수정체는 매일 3세제곱 센티미터씩 생성되는 이 체액에 의해 영양분을 공급받습니다. 정교한 순환 시스템을 통해 더 이상 필요하지 않은 체액이 원활하게 배출됩니다.

홍채는 카메라의 조리개와 같은 기능을 수행합니다. 홍채는 동공을 팽창하거나 수축하므로, 눈에 도달하는 광선량을 정확하게 제어할 수 있습니다. 밝기에 따라 확장하거나 축소할 수 있습니다. 홍채는 아주 밝은 경우 1.5mm까지 수축되고, 어두운 밤에는 최대 8mm까지 열릴 수 있습니다.

시각은 실제로 어떻게 작동하나요?

눈 - 세상을 보는 창

광선은 각막과 홍채를 통과한 후 수정체에 도달합니다. 수정체의 지름은 약 9mm이고 두께는 4mm입니다. 수정체는 "모양체근"으로 둘러싸여 있으며, 일종의 카메라 줌렌즈와 같습니다.

 

멀리 있는 물체를 볼 때는 근육이 상대적으로 이완되지만, 집중해서 볼 경우에는 근육이 긴장합니다. 이에 따라 수정체 곡선과 굴절률이 증가합니다.

 

이 값은 디옵터 단위로 측정됩니다. 가까운 물체는 구부러진 수정체에 의해 매우 선명하게 재현됩니다. 전문가들은 이 과정을 원근 조절이라고 부릅니다. 수정체의 원근 조절 능력은 특히 나이가 어릴 때 최상으로 작동합니다. 건강한 눈을 가진 12살 어린이는 최대 8cm 떨어져 있는 물체를 매우 선명하게 볼 수 있습니다. 40대인 경우 이 거리가 17cm가 되고 70대인 경우 약 1m가 됩니다.

 

또한 시력의 95%는 망막의 작은 한 점에 모이는데, 지름이 2mm에 불과한 이 점을 황반이라고 합니다. 중심와(전문가들은 중심 황반이라고 부름)에는 컬러 시각을 담당하는 원추체의 수가 매우 많습니다. 따라서 가장 선명한 시력점이 망막에 위치합니다.

 

망막에는 또한 새벽 및 밤 시간의 시력을 담당하는 간상체가 있습니다. 젤과 같은 물질로 구성된 유리체가 눈의 뒷부분을 채우고, 망막과 눈을 보호합니다. 유리체는 탄력적인 구조를 가지고 있으며 안구에 갑자기 압력이 가해질 때 충격 흡수체와 같은 기능을 합니다.

망막에서는 무슨 일이 일어나나요?

광선이 이제 망막에 도달합니다. 망막에서 가장 중요한 구성 요소는 위에서 언급한 간상체와 원추체입니다. 간상체와 원추체는 광수용체로, 모든 사람은 1억 3000만 개에 조금 못미치는 수의 광수용체를 가지고 있습니다.

간상체와 원추체는 매우 다른 기능을 합니다. 1억 2000만 개가 넘는 간상체는 명암 대비를 만들어 내고 회색 색조를 제공합니다. 700만 개의 원추체는 아름다운 색들을 볼 수 있는 기능을 제공합니다. 그러나 빛의 양이 충분한 경우에만 여러 색을 볼 수 있으며, 어둠 속에서는 모든 고양이가 회색으로 보입니다.

인간과 대부분의 영장류는 세 가지 유형의 원추체를 가지고 있습니다. 이런 이유로 우리는 빨간색, 녹색, 파란색을 구별할 수 있습니다. 이런 색들을 원색이라고 하며 원색으로부터 다른 많은 색을 만들 수 있습니다. 인간은 파장이 380 - 780nm인 전자기 방사선을 빛으로 인지합니다. 예를 들어, 650 - 700nm의 파장은 "빨간색" 빛으로 인지됩니다.

시신경은 눈 뒤에서 시작되어 뇌의 시각 중추로 연결됩니다. 이 곳이 바로 망막으로부터 시각 정보가 전달되는 부분입니다. 시각 중추는 머리 뒤쪽에 위치하며, 여기서 시각 정보가 처리됩니다. 시각 중추에서 위아래가 뒤집힌 이미지가 형성되고 뇌의 대뇌 피질에서 이미지를 뒤집습니다. 따라서 실제 시각 과정은 눈에서 일어나지 않으며, 그림을 보여주는 것은 뇌입니다.

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