막대세포 와 원추세포
우리는 사물을 바라볼 때 눈의 초점을 맞추게 된다. 이렬 경우 망막 위에 어떤 위치에 상이 맺히게 된다. 그곳이 황반이다. 우리의 눈은 아주 세리하고 정교한 부분까지 구분할 수 있다. 그러나 바라보는 부분을 제외한 부분은 정교하게 구분하지 못한다. 만약 지금 책을 읽고 있다고 생각해 보자. 우리가 주시하는 글자는 잘 보이지만, 다른 글자들은 희미하게 보일 것이다. 이것은 망막의 시각세포가 불균형적으로 퍼져있기 때문이다. 주위가 밝은 곳에서 작동하는 원추세포는 주로 망막의 황반에 많이 모여있다. 크기가 아주 작은 황반에서 멀리 갈수로 세포의 숫자를 빠르게 줄어든다. 원추세포의 숫자가 줄어들수록 시각의 초점도 줄어든다. 우리는 눈의 중심에 들어오는 이미지만 자세히 구분해 낼 수 있다. 어두운 곳에서 빛을 감지하는 막대세포와는 다른 현상이다. 막대세포는 원추세포보다 세포수가 훨씬 많다. 어두운 밤에 아주 희미한 사물을 관찬 할 때 그 물체를 직접 바라보면 잘 보이지 않는다. 빛을 감지하는 막대세포가 없기 때문이다. 모여있는 원추세포는 희미한 빛을 감지하지 못하기 때문이다. 이런 일들은 예전부터 천문학자들을 알고 있었다. 어두운 밤하늘에서 별들을 관찰할 때 별을 직접 찾다 보면 황반에 상이 맺혀서 별들을 제대로 구분할 수 없었다. 밤에 별들을 잘 관찰하려고 하면 직접 보지 않고 곁눈으로 보는 방법이 더 좋다. 그렇게 하면 황반에 퍼져있는 막대세포를 이용하기 때문에 더 잘 보이게 된다. 원추세포와 달리 망막 전체에 잘 퍼져 있는 막대세포의 역할이 중요하다. 막대세포는 특히 한밤중 어두운 곳에서 움직이는 빛들을 잘 감지한다. 이런 일들은 어두운 밤중에 옆에서 조용히 다가오는 짐승들의 공격을 피하기 위해 진화한 결과이다. 망막에는 다른 특징이 있다. 맹점이다. 맹점이란 단어는 알아차리지 못하고 지나간다는 뜻을 담고 있다. 실제로는 망막에 있는 어떤 부위를 가리키는 단어이다. 망막의 세포가 감지한 신호가 뇌를 향하여 가는 곳에는 다른 시각세포는 존재하지 않는다. 그래서 사물의 이미지가 모여 있으면 감지할 수 없다. 이런 이유로 맹점이라 부르기도 한다.
눈의 착시현상
사람들은 일반적으로 말 보다 눈으로 본 것을 더 신뢰한다. 눈으로 직접 보고 확인한것을 믿는 경향이 있기 때문이다. 그렇지만 가끔씩 눈도 착각을 일으키는 경우가 있다. 밝기가 같은 회색 동그라미를 흰색 배경과 검은색 배경에 놓아둔다. 그러면 같은 밝기의 회색이지만 검은색 배경의 회색이 더 밝아 보인다. 눈이 착각하는 것이다. 이런 착시 현상은 우리의 눈이 100 퍼세트 정확한 것은 아니라는 사실을 증명한다. 아주 오랫동안 진화해 오면서 나타는는 현상일 수도 있다. 착시현상과 비슷한 현상이 있다. 두 눈이 동시에 보이는 장면의 거리감을 인지하는 것을 입체시라고 한다. 색채입시는 색상의 차이로 인해 발생하는 현상이다. 한 가지의 색상을 지니고 있는 물체를 보게 되면 망막에 초점이 정확히 맺힌다. 하지만 두 가지 색상을 동시에 보게 되면 두 가지 색상의 초점이 정확히 맺히지 않는다. 색깔이 다른 빛이 동시에 눈에 들어 모면 굴절 정도가 달라지기 때문이다. 눈의 또 다른 착각이 있다. 잔상 현상이다. 빨간색을 보다가 빠르게 하얀색을 보면 엷은 녹색이 보이는 잔상이 발생된다. 잔상은 망막에 존해하는 세 가지 세포의 작용에 의해 일어난다. 의사들 복장의 색깔이 다른 이유도 잔상 때문이다. 신호등의 빨간색, 비상구의 초록색도 잔상 효과를 고려하여 정해진 색깔이다.
바다가 파란색인 이유
한여름 파도 치는 바다를 생각하면 우리는 자연스레 파란색의 바다를 떠올린다. 아주 많은 양의 물이 모여있는 하나의 집합체인 바다는 왜 파란색일까? 집에 있는 물컵에 수돗물을 받으면 아무 색이 없는 투명이다. 그런데 이런 투명한 물이 모여있는 바다는 파란색으로 보인다. 물은 빨간색을 흡수하고 경향이 있다. 햇빛이 바다에 도달하면 빨간색은 흡수되고 파란색을 비교적 덜 흡수된다. 그렇게 반사된 파란색 빛이 우리 눈에 들어오게 되는 것이다. 물이 빨간색 계통의 빛을 흡수하는 이유 물 분자와 관련이 있다. 분자들은 끊임없는 진동을 빛들을 흡수한다. 그런데 바닷물을 이루는 분자들이 빨간색 빛을 흡수하기 때문에 바닷물은 우리 눈에 보이게 되는 것이다.