인간공학 - 시각

 

1. 눈의 구조와 기능

- 각막 : 눈의 앞쪽 창문에 해당되는 이 부분은

  광선을 질서 정연한 모양으로 굴절시킴으로써

  보는 과정의 첫 단계를 담당한다.

- 홍채 

  : 눈의 일부로 색소가 풍부하고 환상을 이루며

   동공을 둘러싸고 있다.

  : 홍채 속의 근육의 움직임에 의해 동공의 

   크기를 변화시켜 망막에 들어오는 

   빛의 양을 조절한다.

  : 눈의 구조 중에서 카메라의 조리개

   역할을 한다.

- 동공

  : 조절이 가능한 광선의 통로

  : 홍채를 통해 눈으로 들어오는 빛의 양을 조절

   (카메라의 조리개 역할)

  : 눈부신 햇빛 속에서는 거의 닫히고 

   어두운 밤에는 활짝 열린다.

- 수정체

  : 각막, 방수, 동공을 통과하는 빛의 물체를

   잘 볼 수 있도록 핀트를 맞추어 주므로

   카메라의 렌즈에 해당된다.

  : 눈에 입사하는 빛을 망막에 정확하고 

   깨끗하게 초점을 맺도록 자동적으로

   조절하는 역할을 한다. 

   (카메라의 렌즈 역할)

- 망막

  : 빛이 수정체를 통과하면 수정체는

   눈의 안쪽 후면 2/3를 덮고 있는

   얇은 반투명 벽지 모양의 망막에 

   정확히 초점을 맞춘다.

  : 망막에는 1억 3천만 개의 감광세포가

   들어 있다.

  : 700만 개는 색을 식별하는 기능을 하는

   원추모양의 원추세포 또는 추상 세포이다.

- 초자체

  : 수정체 뒤와 망막 사이에 안구의 형태를 

   구형으로 유지하는 액체이다.

  : 만일 이 액체가 적어지면 노안 시가 된다.

 

  * 눈의 구조와 카메라의 비교

    동공 - 조리개

    수정체 - 렌즈

    망막 - 필름

    유두 - 셔터

 

2. 간상체와 원추체의 특성

- 간상체 : 망막의 시세포의 일종으로 주로

  어두운 곳에서 작용하여 명암만을 구별한다.

  망막의 주변부로 가는 것에 따라서 많이

  존재한다. 그 형태가 간(막대기)과 같은 형을

  하고 있는 것에서 간상체라 불린다.

  전색맹으로서 흑색, 백색과 회색만을 느낀다.

- 추상체 : 망막의 시세포의 일종으로 밝은 

  곳에서 움직이고, 색각 및 시력에 관계한다.

  망막 중심 부근에서 가장 조밀하고 주변으로

  갈수록 적게 되므로 조명도가 떨어지면

  색을 느끼지 못한다.

 

3. 명소시와 암소시

- 명소시 

  : 밝은 곳에서 추상체가 작용하고 있는 상태

  : 조명도가 약 0.11 lux 이상 일 때

- 암소시

  : 어두운 곳에서 간상체 만이 작용하는 상태

  : 조명도가 약 0.01 lux 이하 일 때

 

4. 순응

안구의 내부에 입사하는 빛의 양에 따라

망막의 감도가 변화하는 현상과 변화하는

상태

 

(1) 암순응

- 밝은 곳에 있다가 어두운 곳에 들어가면

  처음에는 물체가 잘 보이지 않다가

  시간이 흐르면서 보이는 현상

- 입사하는 빛의 양이 감소할 때는 망막의

  감도가 높아진다.

- 암순응 능력을 파괴하지 않기 위해서는 

  단파장 계열의 색(초록색, 남색 등)이 적당하다.

 

(2) 명순응

- 어두운 곳에서 밝은 곳으로 나갈 때, 

  눈이 부시고 잘 보이지 않는 현상

- 입사하는 빛의 양이 증가할 때(밝아질 때)는

  망막의 감도가 낮아진다.

  약 40초~1분이 지나면 잘 볼 수 있다.

 

5. 시감도와 비시감도

(1) 시감도

파장마다 느끼는 빛의 밝기 정도를 에너지양

1W당의 광속으로 나타낸다.

 

(2) 최대 시감도

- 명소시일 때 555nm

- 암소시일 때 510nm

 

(3) 비시감도

최대 시감도를 단위로 하여 각각의 파장의

빛의 시감도를 비(比)로 나타낸 것

 

6. 푸르킨예 현상

- 저녁때 주위가 차츰 어두워지면 선명하게

  보이던 붉은색이 어둡게 가라앉은 색깔로

  보이게 되고, 반대로 푸른색이 선명하게

  보이는 현상

- 원인 : 명소시에서 암소시로 이동함에 따라

  시감이 빨강에 가까운 쪽에서 파랑에 가까운

  쪽으로 이동하기 때문이다.

 

7. 시신경에 영향을 주는 조건

(1) 광속

- 광원으로부터 발산되는 빛의 양

- 균일한 1cd의 점광원이 단위 입체각(1sr) 내에

  방사하는 광량

- 단위 : 루멘(lumen, lm)

 

(2) 광도

- 단위면적당 표면에서 반사 또는 방출되는 광량

- 단위 : 칸델라(candela, cd)

- 대부분 표시장치에서 중요한 척도가 된다.

 

(3) 조도

- 표면에 도달하는 광의 밀도(1㎡당 1lm의 광속이

  들어 있는 경우 1 Lux)

- 단위 : 룩스(lux, lx)

- 조도 : 광도/거리 ²

 

(4) 휘도

- 빛을 방사할 때의 표면 밝기의 척도

- 단위 : cd/㎠(보조 단위 : sb)

- 시각 환경 밝기의 분포를 나타낸다.

- 휘도의 분포는 시대상의 잘 보임이나 시 작업상에

  큰 영향을 준다.

 

(5) 광속 발산도

- 단위면적당 표면에서 반사 또는 방출되는

  빛의 양

- 단위 Lamber(L), Foot-Lamber(FL), Nit(cd/㎡)

 

(6) 반사율

- 표면에 도달하는 조명과 광도와의 관계

- 반사율(%) = 광도/조명

 

(7) 휘광

- 시야 내에 눈이 순응하고 있는 휘도보다도

  현저하게 휘도가 높은 부분이 있거나

  휘도 대비가 현저하게 큰 부분이 있으면

  잘 보이지 않게 되거나 불쾌감을 느끼게

  되는데, 이를 휘광이라 한다.

- 휘광의 종류

㉠ 불능 글레어 : 안구 내부에 입사하는 강한

    빛이 그곳에 산란하여 시각을 방해하거나

    눈의 순응을 휘도를 높여 시대상을 잘 볼 수

    없게 한다.

㉡ 불쾌 글레어 : 잘 보이지 않을 정도는 아니나

    신경이 쓰이거나 불쾌감을 느끼게 하는

    글레어

㉢ 반사 글레어 : 인쇄물 등의 표면에서 반사한

    빛이 눈에 들어와 인쇄물이 잘 보이지 않게

    되는 글레어 유리로 보호되거나 광택이 있는

    화면의 그림이 광원에 반사되어 잘 보이지

    않게 되는 현상