시감도·순응·퍼킨제 효과

개념 소개

이번 장에서는 시감도, 순응, 퍼킨제 효과를 차례로 다룬다.

시감도는 파장별 눈의 감도를 기준으로 광속을 표현하는 척도다.

순응은 눈이 밝기 변화에 감도를 맞추는 과정이다.

퍼킨제 효과는 저조도에서 최대 감도가 청색 쪽으로 이동하는 현상이다.

명소시·박명시·암소시

명소시는 밝은 곳에서 원추세포가 주로 기능하는 시각 상태다.

조도가 중간이면 박명시가 되며, 원추세포와 간상세포가 함께 작동한다.

암소시는 매우 낮은 조도에서 간상세포만 작동해 회색 음영으로 보인다.

조도가 떨어지면 원추세포 반응은 줄고 간상세포 반응이 상대적으로 커진다.

시감도와 광속 계산

시감도 V(λ)는 같은 복사속일 때 파장별로 밝게 느껴지는 정도를 나타낸다.

명소시에서 시감도는 555nm에서 1이고, 나머지 파장에서는 0과 1 사이 값이다.

광속은 최대 시감효율 683lm/W, 시감도, 복사속을 곱해 구한다.

555nm의 단색광 1W는 683lm이다. 다른 파장에서는 같은 전력에서 광속이 줄어든다.

암순응과 명순응

순응은 눈이 밝기 변화에 맞춰 감도를 조정하는 능력이다.

밝은 곳에서 어두운 곳으로 가면 감도가 높아지는 암순응이 일어난다.

암순응은 최대 약 2시간이 걸린다. 광색소인 로돕신이 재생되는 데 시간이 걸리기 때문이다.

반대로 어두운 곳에서 밝은 곳으로 가면 명순응이 수 초 안에 일어난다.

퍼킨제 효과

퍼킨제 효과는 저조도에서 눈의 최대 감도가 청색 쪽으로 이동하는 현상이다.

주변 조도가 줄면 원추세포 반응이 줄고 간상세포가 우세해진다.

간상세포의 최고 감도가 단파장 쪽으로 옮겨 가면서 청색이 상대적으로 밝게 보인다.

그 결과 빨간 물체는 같은 조건에서 상대적으로 어둡게 보인다.

정리와 확인 문제

정리하면 시감도는 파장별 눈의 감도 곡선이다.

순응은 감도를 조절하는 과정이고, 퍼킨제 효과는 저조도에서 최대 감도가 청색 쪽으로 옮겨 가는 현상이다.

시험에서는 세 용어의 정의와 상호 관계, 발광효율의 정의와 단위를 묻는다.