시력검사표에 숨겨진 비밀(인간의 최대 시력은?)

“시력검사표”
안녕하세요 쉽게 이해하는 안과 이야기 Easy-Eye( Dr.송) 입니다.
오늘은 누구나 한 번쯤 보셨을 ‘시력검사표‘에 대해 얘기해 보려고 합니다.

시력검사표

어릴 적 학교에서도 보고, 안경점이나 안과, 건강검진 등 아주 흔하게 볼 수 있었죠.

가장 큰 글자부터 작은 글자까지 차례대로 읽어서

보이지 않는 부분까지 내려오면

짠! 하고 시력이 결정되는(?)

아주 간단한 검사입니다.

그리고 우리는 1.0에 있는 이 작은 글자를 보기 위해 노력하죠.

여기서 한 가지 재밌는 사실이 있는데요.

한 번쯤은 생각해 봤을법한

시력이 제일 좋은 사람은 몇일까?

에 대한 정답이

이 작은 글자에 숨겨져 있다는 겁니다.

시력이란?

시력이 낮다~ 라고 하는 분들은 렌즈 또는 안경과 같은 방법을 통해

정상 시력이라고 불리는 1.0을 기준으로 시력교정을 합니다.

그런데 왜 1.0을 정상 시력이라고 하는 걸까요?

이 1.0에 있는 글자는 그저 단순히 작은 글자가 아닙니다.

굉장히 정교한 계산에 의해 만들어졌는데요.

우리 눈이 가질 수 있는 최대 시력,

즉 해상도에 대해 말하고 있습니다.

흔히 시력은 대상의 존재 그리고 형태를 인식하는 시각능력에 대해 말합니다.

그리고 시력에는 종류가 여러 가지 있는데요

그중 분리력이 시력과 가장 비슷한 개념이고 시력 측정에 주로 사용됩니다.

우리 눈의 해상도

분리력은 두 개의 점이 매우 가까이 붙어있을 때

이를 두 개로 구분 지어 볼 수 있는 능력을 말해요. 

일정한 거리에 존재하는 두 점에서 반사된 빛은

눈 속을 지나 망막이라는 필름 조직에 닿게 됩니다.

이 필름 조직에는 빛을 감지하는 센서와도 같은 시세포들이 모여있는데요~

두 개의 빛에 의해 자극된 시세포는 서로 떨어져 있기 때문에

우리는 두 점을 다른 존재로 인식할 수 있는 것이죠.

여기서 두 점이 서로 점점 가까워지면

자극받는 시세포의 간격도 점점 좁아지겠죠?

음 그리고 실제로는 빛이 눈의 여러 조직을 통과하면서 살짝 퍼진답니다.

근시, 난시, 원시 등 굴절이상이 있는 경우에는 이런 현상이 더욱 심하죠.

두 점이 더 가까워지면 어느 순간부터

자극받는 시세포 사이의 간격이 사라지고

하나의 빛으로 자극을 느끼게 됩니다.

뇌에서 한 개의 점으로 인식하는 순간이죠.

이때 두 점에서 들어오는 빛의 각도가

눈이 가지는 최대 해상도가 됩니다.

건강한 성인을 기준으로 보통 60분의 1도 정도가 나오고

이를 1분각 이라고 해요.

1도의 60분의 1이면 아주 작은 각도죠?

근데 해상도를 각도로 표현한다는 개념이… 조금 생소하실에요.

우리가 흔히 아는 해상도는 1920*1080같은 픽셀 개념인데 말이죠.

거리와 크기에 따라 달라지는 부분이 있기 때문인데요

이 부분은 나중에 기회가 된다면 다른 영상에서 설명을 드리도록 하겠습니다.

시표의 비밀

어쨌든 1분각이 건강한 망막 해상도의 기준이고

시력표는 이를 기준으로 만들어졌어요.

란돌트링이라는 이 원의 뚫려있는 방향을 인지하기 위해서는

여기 두 부분이 떨어져 있다는 것을 분리해서 볼 수 있어야 하죠.

5m거리에서 1분각이 되는 간격은 1.5mm정도가 되기 때문에

시력검사표 1.0 시표에 존재하는 란돌트고리의 틈은 1.5mm로 만들어졌다는 것입니다.

즉, 1.0이라는 시력은 5m에서 1.5mm의 틈을 구분할 수 있는 능력이라는 것이죠.

그리고 시력은 시각의 역수로 표현하기로 약속했기 때문에

1분각의 시력은 1.0이 되는 됩니다.

만약 2분각의 해상도를 가지고 있다면

5m에서 3mm의 틈까지 구분할 수 있는 것이고

시력은 1/2 즉 0.5가 되는 것입니다. 

별자리로 시력 측정하기

이런 방법은 눈에 대한 이해가 부족했던

고대에서도 사용되었는데요 바로 별자리를 이용했다고 합니다.

흔히 북두칠성이라고 알려진 이 별자리는

7개의 밝은 별이 국자 모양을 하고 있습니다.

하지만 자세~히 보면 손잡이 부분의 별인 미자르 외에

알코르라는 작은 별이 바로 옆에 붙어있다는 사실.

그래서 로마시대에는 군인들의 시력검사에 이 두 별을 사용했다고 하네요.

인간 한계 시력은?

근데 이쯤에서 한 가지 드는 의문이 있을 것 같은데요

왜 1.0이 정상시력의 기준일까요?

주변에 1.5, 2.0인 사람도 있고

몽골인은 들리는 소리에 8.0도 있다고 하는데…

인간의 최대 시력은 시세포의 밀도에 따라 그 한계치가 달라집니다.

평균적으로 사람의 망막에서 간격을 인지할 수 있는

시세포들 사이의 거리는 약 2.5마이크로미터 정도가 된다고 해요. 

이 간격을 각으로 환산하면 1/2분각이 되고

이의 역수인 2.0이 인간이 가지는 최대 시력이 됩니다.

6.0, 8.0이나 되는 몽골인은 뭐냐고요?

그 정도 시력이 나오려면 시세포 밀도가 이 정도는 돼야 하거든요?

이건 말이 안 된다고 보고요 100번 양보해서

시세포 사이의 간격이 약 1.5마이크로 미터까지는 가능하다고 봐요.

이런 경우 시력은 약 3.0이 나오겠네요.

근데 3.0 이상 보는 사람들이 진짜 있긴 있다는 말이죠…

우리가 물체를 인식하는 과정은 분리력이 중요하긴 하지만

더 중요한 것은 눈에서 보낸 여러 이미지를 보정하고 가공하는 뇌에 있습니다.

어릴 적부터 아주 먼 거리를 봐야 하는 몽골인들은

눈뿐만 아니라 자연스럽게 이러한 시각 중추가 발달한 것이 아닐까 하는

개인적인 생각입니다.^^

이렇게 단순해 보이는 ‘시력검사표’에 숨어있는 과학, 알고 계셨나요?

끝까지 봐주셔서 감사합니다.

질문은 커뮤티니를 이용 바랍니다.