눈의 '디옵터' 개념 이해

이 글을 읽기 전에 반드시 아래 글을 읽고 오셔야 합니다. 안경 렌즈의 '디옵터'와 눈의 '디옵터'를 구분해야 이 글을 이해할 수 있습니다.

- 시력을 '마이너스'라고 잘못 부르게 된 이유

- 안경 렌즈로서의 '디옵터' 개념 이해

 

 

 

 

시력(눈나쁜정도)	→	시력 척도			→	선명하게 보게 해주는 안경
디옵터		피트	10진			디옵터	렌즈의 초점거리	굴절력
+6.00		20/500				-6.00	20cm미만	높다
+5.00		20/400				-5.00	20cm
+4.00		20/300	0.10			-4.00	25cm
+3.00		20/150	0.125			-3.00	33.33cm
+2.00		20/80	0.25			-2.00	50cm
+1.00		20/40	0.50			-1.00	100cm	낮다
0		20/20	1.00			0

[시력 척도 부분의 출처: 위키백과 디옵터 검색 결과, 좌우의 표는 필자가 임의로 붙임]

'내 눈이 +4디옵터 상태인 것의→ 시력을 0.1이라고 표현하고→ 그 때 -4디옵터의 안경을 낀다.' 이 표가 우리가 알고 있어야 하는 최종적인 내용이다. 이 표가 쉽게 이해가 간다면 시력과 디옵터에 대해서 정확하게 알고 있는 것이다.   

우리 눈도 일종의 렌즈이다.

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이전 글을 통해서 안경 렌즈로서의 '디옵터'개념을 설명했다. 디옵터는 그 렌즈가 가지고 있는 power, 굴절력과 초점거리를 표현한 것이라고 했다. 또한 근시안이 끼는 마이너스 디옵터 렌즈들을 오름차순으로 나열하면서 굴절력과 초점거리를 살펴보았다. 그래서 우리는 이 표를 이미 알고 있다.

디옵터	굴절력	렌즈의 초점거리
-6.00 -5.00 -4.00 -3.00 -2.00 -1.00 0	높다         낮다	20cm미만 20cm 25cm 33.33cm 50cm 100cm

굴절력이 높다 = 렌즈의 초점거리가 짧아진다.

즉, 굴절력과 초점거리는 반비례한다는 것을 기억해놓으시길 바란다.

 

우리 눈도 일종의 렌즈이다. 그래서 디옵터로 표현할 수 있다.

디옵터	굴절력	렌즈의 초점거리
+6.00 +5.00 +4.00 +3.00 +2.00 +1.00 0	높다         낮다	20cm미만 20cm 25cm 33.33cm 50cm 100cm

두가지 표의 차이를 발견하셨나요? 마이너스와 플러스가 다르다. 근시안(먼 것이 잘 안보이는, 우리가 눈이 나쁘다고 말하는 일반적인 경우)은 눈이 플러스 디옵터 되어 있는 상태이다. 볼록렌즈처럼 되어있는 상태란 말이다. 

*마이너스의 경우 오목렌즈를 가리키고 플러스의 경우 볼록렌즈를 가리킨다. 그것 외에 굴절력이나 초점거리 등은 동일하니 렌즈의 종류가 다르다는 것만 기억하자.

 

만약 안경렌즈에게 인격이 있다면 ㅋㅋㅋ 렌즈 입장에서는 디옵터 숫자가 높아지는 것이 자랑거리가 될 것이다. "나(렌즈)는 굴절력이 짱짱 높다. 20cm에서도 빛을 한점으로 모을 줄 알지 훗."

하지만 내 '눈' 입장에서 굴절력이 높은 것이 자랑스러운 일이 되는가? 그렇지 않다.

 

 

눈은 망막에 상을 맺는 것을 목표로 한다.

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이전글에서 그렸던 굴절력 그림이다. 왼쪽이 2디옵터이고 오른쪽이 1디옵터 렌즈라고 가정했었다. 왼쪽이 굴절력이 강하기 때문에 50cm에서 초점을 맞춰내고, 오른쪽이 굴절력이 약해서 100cm에서 초점을 모아낸다고 가정했었다. 

2디옵터짜리 렌즈는 죽을때까지 50cm에서만 초점을 모은다. 1디옵터 렌즈는 어디를 가든 100cm에서만 초점을 모은다.

 

그런데 우리 눈은 짱짱맨이다. 1디옵터이기도 하고 2디옵터이기도 하고 10디옵터이기도 하고 40디옵터이기도 하다. 디옵터별로 렌즈를 다 들고 다닌다고 생각하면 된다. 내 평소 눈을 0디옵터라고 가정하면 50cm에 있는 물건을 볼 때는 2디옵터를 두껍게 만들어서(굴절력을 더 세게 만들고) 목표로 하는 까만색 밑줄지점에 상을 모아낸다. 다시 100cm에 있는 물체를 보고 싶으면 1디옵터로 만들어서 까만색 밑줄지점에 상을 모아낸다.

 

까만색 밑줄 지점은 망막이다. 우리가 학창시절 과학시간에 배운 것을 떠올려보자. '눈'이 어떤 물체의 상을 정확히 보려면 망막에 맺혀야 한다고 배웠던 것 같다. (망막이라고 부르는거 맞나?ㅜㅜ 눈이 무슨 과정을 거쳐서 그렇게 엄청난 역할을 하는지는 너무 어려우니까 생략하기로 하자.) 어쨌든 우리가 목표로 하는 지점은 까만색 밑줄이다. 거기에 정확하게 상이 맺히지 않으면, 우리 눈은 상을 선명하게 인식할 수가 없다. 

*저 까만색 줄을 넘어서 상이 맺힌다면 그것 또한 선명하게 보이지 않는 것인데 그건 근시가 아니니까 제외하겠다.

 

(손으로 그렸으니 허접함은 이해해주세용. 정확히 같은 높이에 위치하지 않을 수도 있어용.)

두 렌즈를 둘다 초점거리 100cm에 가져다 놓았다. 만약 정상안이라면 50cm 떨어져 있는 물체를 보다가 100cm 떨어진 물체를 보는 것으로 시선을 옮겼다면, 눈도 그를 따라서 디옵터를 조절한다. 왼쪽그림처럼 활동하고 있었다가도 오른쪽 그림처럼 바꿔서 활동할 수 있는 것이다.

그런데 내 눈이 정상안이 아니라서 그러한 디옵터 조절을 마음대로 못한다면? 쉽게 말해서 각 디옵터별로 렌즈를 다 들고 다녔는데 오른쪽 그림의 렌즈만 잃어버렸다면 어떻게 될까? 

오른쪽 그림은 굴절력이 약한 덕분에 까만 밑줄에 상을 맺을 수 있다. 그런데 왼쪽 그림은 굴절력이 너무 높아서 초점거리가 짧아지고, 그래서 내 눈 망막(까만밑줄)에 도달하지 못하는 문제가 생긴다. 그럼 나는 그 상을 선명하게 볼 수 없다. 그 말은 100cm에 있는 물체를 흐리게 볼 수 밖에 없게 됐다는 것이다.

 

눈이 나빠진다는 것은 이런 의미이다. 내 눈은 디옵터를 늘리기도 하고 줄이기도 하고, 가까운 것을 보기도 하고 멀리 있는 것을 보기도 해야 한다. 그런데 내 눈이 +디옵터 시키는 기능은 정상인데 디옵터를 줄이는 기능 부분에서 문제가 생긴 것이다. 

굴절력이 하루종일 높기만 하다면 눈 입장에서는 당황스러운 일이 된다. 눈의 목표는 무조건 굴절력을 높이고 초점거리를 줄이는 게 아니다. 굴절력을 늘렸다가 줄였다가 하면서 어느 거리에 있는 물체든지 선명하게 보는 것이 목표이기 때문이다.

근시안

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눈의 '디옵터'
디옵터	굴절력	초점거리	시력
+6.00 +5.00 +4.00 +3.00 +2.00 +1.00 0	높다       낮다	20cm미만 20cm 25cm 33.33cm 50cm 100cm	0.10 0.125 0.25 0.50 1.00

눈은 수천개의 디옵터렌즈를 소장하고 있는 것과 같아서 그때그때마다 필요한 디옵터를 사용해서 물체를 본다. 그런데 여러가지 이유로(가까운 것만 보는 습관 등) 0디옵터 렌즈를 사용하지 못하게 되면 100cm는 선명하게 볼 수 없게 된다. 내 눈이 나빠져서 최대한 디옵터를 조절했는데도 +1디옵터밖에 안된다면, 나는 50cm이내만 선명하게 볼 수 있게 된다. 그것을 시력 0.5라고 부른다. 

 

예를 들어, 정상안은 자신의 눈에서 +0 ~ +20디옵터까지도 마음대로 조절할 수 있는데, 근시가 심한 나의 경우는 +5 ~ +20디옵터 범위밖에 조절 못하는 것이다. 그러면 +0 ~ +5디옵터를 써야하는 100cm ~20cm거리의 물체는 선명하게 볼 수 없다. 

내눈은 정말 최대로 노력해도 +5디옵터이다. 그래서 100cm를 보려면 -5디옵터 안경을 껴야한다.

 

이전 글에서 봤던 daum백과사전을 다시 보자.

예를 들면 초점거리가 1m인 오목 렌즈는 디옵터가 －1이고, 초점거리가 1/2m인 볼록 렌즈는 ＋2이다. 2개나 그 이상의 얇은 렌즈들의 결합배율은 각 렌즈 배율의 총합과 같다. 그러므로 디옵터가 30인 렌즈와 －10인 렌즈가 결합되면 디옵터가 20인 볼록 렌즈와 같아진다. 

'+30에 -10이 추가되면 20인 볼록렌즈와 같아진다.'이 부분을 통해 내 눈과 안경이 어떻게 작용하는지 이해할 수 있을 것이다. 

내 눈이 +5디옵터 볼록렌즈와 같은 상태라서 -5디옵터 시켜주는 오목렌즈가 필요하다. 물론 100cm 거리를 보려고 할 때의 경우이다. 내 눈이 +5디옵터 상태인데 50cm거리까지만 보면 된다면 -3디옵터 안경을 필요로 한다.

 

그래서 내 눈은 마이너스 5디옵터야 라고 하는 것은 틀린 말이다. 

굳이 디옵터라는 말을 쓰고 싶다면 "내 눈은 지금 플러스 5디옵터야, 시력으로 환산하면 0.1이 안되겠지" "그런데 사람들이 말하는 1.0시력이 되려면(= 100cm를 선명하게 보려면) -5디옵터 안경이 필요해."라고 말해야 한다. 

글 도입으로 제시했던 표는 절대적이지 않다.

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가장 위에서 제시했던 표가 절대적인 것이 아님을 강조한다. 저것을 개발한 학자 입장에서는 디옵터와 초점거리와 그에 따른 시력 규정이 위의 표와 같겠지만, 얼마든지 학자에 따라 달라질 수 있다. 똑같이 나안시력이 0.5인 사람이 있어도 안경사에 따라서 -2디옵터 안경을 맞춰주는 경우도 있고, -1.5디옵터를 맞춰줄 수도 있고 -1디옵터를 맞춰줄 수도 있듯이, 개인의 견해에 따라 환산표가 달라질 수 있다. 

 

다양한 견해 제시를 위해 아래 내용을 첨부한다.

나안시력 0.05 0.1 0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8

대략적 예상 교정렌즈 굴절력 -6.0디옵터 -3.0디옵터 -2.5디옵터 -2.0디옵터 -1.5디옵터 -1.25디옵터 -1.0디옵터 -0.75디옵터 -0.5디옵터 -0.5디옵터

[출처: 양원장이 만든 시력과 디옵터의 관계표(http://cafe.naver.com/sukchul67/5710)]

 위의 표에서는 나안시력 0.1인 사람에게 -4디옵터를 처방했는데 여기서는 -3디옵터를 처방한다.

 

그리고 위 표에서의 오류를 바로 잡아 양순철 원장은 아래와 같이 제시한다. 필자는 아래 표에 맞춰서 디옵터를 이해하고 생활습관 고치기, 안경 맞추기를 하고 있다.  

눈밖 외부 사물거리	망막에 선명한 상이 맺히기 위한 수정체 두껍게 쓰는 디옵터
100cm  48.51cm 31.14cm 23.62cm 18.54cm 15.14cm 13.88cm 12.77cm 12.27cm 10.6cm 9.57cm	정상(0디옵터) 1디옵터 2디옵터 3디옵터 4디옵터 5디옵터 5.5디옵터 6디옵터 6.25디옵터 7.25디옵터 8디옵터

[출처: '양원장이 만든 1m 내의 수정체 두껍게 쓰는 정도의 디옵터별 거리표(http://cafe.naver.com/sukchul67/5606)에서 필요한 부분만 일부 발췌]