어두운 곳에서 눈이 익숙해지는 원리｜암순응·명순응에 걸리는 시간

암순응과 명순응은 걸리는 시간이 전혀 다르다

눈이 밝기 변화에 맞춰 감도를 바꾸는 것을 순응이라고 하며, 어두운 쪽으로 맞추는 것이 암순응, 밝은 쪽으로 맞추는 것이 명순응입니다. 같은 ‘익숙해짐’이라도 필요한 시간은 전혀 다릅니다.

암순응은 느리고 명순응은 빠르다는 것이 비대칭으로 느껴질 수도 있습니다. 하지만 경험으로는 납득하기 쉬울 것입니다. 밤길에 나섰을 때는 ‘곧 보이겠지’ 하고 기다리는 반면, 터널을 빠져나온 순간의 눈부심은 눈을 깜빡이는 사이에 가라앉습니다.

왜 시간이 걸릴까｜두 종류의 시세포의 역할

눈 안쪽의 망막에는 빛을 받아들이는 세포가 두 종류 있습니다. 이 둘이 담당하는 밝기 범위가 다르다는 것이 순응의 시간 차이를 만듭니다.

밝은 곳에서는 원추세포가 주역이라 색도 세부도 보입니다. 어두워지면 원추세포는 일할 수 없게 되고, 대신 간상세포가 주역을 넘겨받습니다. 이 교대에 시간이 걸리는 것이 암순응의 정체입니다. 간상세포 안에서 빛을 받아들이는 물질(로돕신)은 밝은 곳에서는 빛을 받아 분해된 상태이며, 어두운 곳에서 다시 만들어질 때까지 감도가 돌아오지 않습니다.

암순응을 그래프로 그리면, 처음 몇 분 동안 원추세포의 감도가 올라가 한 번 평평해지고, 그 뒤 간상세포의 감도가 따라잡으면서 더 크게 감도가 늘어나는 2단계 형태가 됩니다. ‘조금 보이게 된’ 뒤에 ‘더 잘 보이게 되는’ 순간이 있는 것은 이 때문입니다.

한편 명순응은 감도를 낮추는 방향의 변화입니다. 과하게 반응하는 상태를 가라앉히기만 하면 되므로, 감도를 다시 만들어야 하는 암순응보다 훨씬 짧은 시간에 끝납니다.

어두운 곳에서 색을 구별하지 못하는 이유

밤에 방 불을 끈 뒤 옷을 고르려고 하면 모양은 알겠는데 색 구별이 되지 않습니다. 색을 담당하는 것은 원추세포뿐이고, 어두운 곳에서 일하는 간상세포는 색을 구별하지 못하기 때문입니다. 어두운 곳에서는 세상이 흑백에 가까운 상태로 보입니다.

게다가 어두워지면 밝기를 느끼는 방식 자체도 달라집니다. 밝은 곳에서는 빨강이나 주황이 뚜렷하게 눈에 띄지만, 어스름한 곳에서는 파랑이나 초록이 상대적으로 밝게 보이게 됩니다(푸르키네 현상). 저녁에 파란 간판만 유난히 떠 보이는 것은 이 전환이 진행되는 중이기 때문입니다.

• 어두운 곳에서는 빨간 것이 실제보다 어둡게 가라앉아 보입니다. 야간에 보여야 하는 표시는 청록 계열 색이 눈에 더 잘 띕니다.
• 같은 이유로 빨간빛은 간상세포를 거의 자극하지 않습니다. 천체 관측이나 암실에서 빨간 조명을 쓰는 것은 손 주변을 비추면서도 암순응을 되도록 깨지 않기 위해서입니다.
• 어둠 속에서 스마트폰 화면을 보면 그때까지 진행된 암순응이 한꺼번에 되돌아갑니다. 밤에 바깥을 보고 싶을 때는 화면을 보는 횟수를 줄이는 것이 효과적입니다.

어두운 곳에서 조금이라도 잘 보이게 하는 요령

순응 자체를 의지로 빠르게 할 수는 없지만, 조건을 갖추면 체감은 꽤 달라집니다.

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   강한 빛을 보지 않는다

   암순응은 밝은 빛을 한 번만 봐도 크게 후퇴합니다. 손전등이나 스마트폰 화면을 보는 횟수를 줄이는 것이 가장 효과적입니다. 꼭 필요하다면 밝기를 최소로 합니다.

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   보고 싶은 것을 똑바로 보지 말고 시선을 조금 비킨다

   시야의 중심(중심와)에는 간상세포가 거의 없습니다. 그래서 어두운 곳에서는 똑바로 본 지점만 흐릿하게 보이지 않을 때가 있습니다. 목표의 조금 옆을 보도록 하면 간상세포가 많은 주변부로 잡혀서 오히려 또렷하게 보입니다.

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   밝은 곳으로 나가기 전에 눈을 가늘게 뜨거나 한쪽 눈을 감는다

   어두운 곳과 밝은 곳을 오가야 한다면, 밝은 쪽에 있는 동안 한쪽 눈을 감고 있으면 그 눈의 암순응이 남습니다. 야간 작업에서 쓰이는 고전적인 방법입니다.

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   어두운 곳에 들어가기 전부터 준비한다

   들어가서 기다리는 것이 아니라 들어가기 전에 조명을 낮춰 두면 전환이 완만해집니다. 밤중에 일어날 가능성이 있는 날에는 자기 전 조명을 너무 밝게 하지 않는 편이 움직이기 쉽습니다.

순응과 잔상은 어떻게 다를까

‘보이는 것이 여운을 남긴다’는 의미에서 순응과 잔상은 가까운 현상입니다. 둘 다 시세포가 같은 자극을 계속 받은 뒤 감도가 치우쳐서 일어납니다. 다른 것은 치우침이 일어나는 범위입니다.

색을 반전한 이미지를 수십 초 응시한 뒤 흑백 이미지로 바꾸면, 흑백인데도 색이 입혀져 보입니다. 응시한 부분만 특정 색에 대한 감도가 떨어져 그 반대색이 떠올라 보이는 현상입니다. 잔상 착시 도구에서는 응시 시간을 10·20·30·45초 중에서 고를 수 있으므로, 시간을 바꿔 보이는 방식이 어떻게 달라지는지 시험해 보면 감도의 치우침이 시간에 따라 강해지는 것을 체감할 수 있습니다. 잔상 자체의 원리는 색 잔상 착시의 원리, 화면 쪽에 남아 보이는 경우는 화면 잔상과 번인 구별법으로 구분할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

어두운 곳에서 눈이 익숙해지기까지 몇 분 걸리나요?

실용적으로 보이게 되는 것은 몇 분이지만, 거의 완전히 익숙해지기까지는 약 30분이 걸립니다. 처음 몇 분 동안 색을 담당하는 원추세포의 감도가 올라가고, 그 뒤 어두운 곳을 담당하는 간상세포의 감도가 따라잡아 더 잘 보이게 되는 2단계 변화입니다. 반대로 밝은 곳으로 나갔을 때의 명순응은 빨라서 수십 초에서 1분 정도면 안정됩니다.

어두운 곳에서 색을 구별하지 못하는 이유는 무엇인가요?

색을 구별하는 것은 원추세포라는 시세포인데, 이것은 밝은 곳에서만 작동하기 때문입니다. 어두운 곳에서는 색을 구별하지 못하는 간상세포가 주역이 되므로 모양은 알아도 색은 모르는 상태가 됩니다. 또 어두워질수록 빨강은 어둡게 가라앉고 파랑이나 초록이 상대적으로 밝게 보이게 됩니다(푸르키네 현상).

어두운 곳에서 잘 안 보일 때는 어디를 보면 되나요?

보고 싶은 것의 조금 옆으로 시선을 비켜 주세요. 시야의 중심에는 어두운 곳을 담당하는 간상세포가 거의 없어서 똑바로 본 지점만 흐려질 때가 있습니다. 주변 시야가 어둠에 강하므로 직시를 그만두면 오히려 또렷하게 보입니다. 아울러 스마트폰 화면 같은 강한 빛을 보지 않으면 그때까지 진행된 암순응이 유지됩니다.

야간에 빨간 조명을 쓰는 이유는 무엇인가요?

어두운 곳에서 일하는 간상세포는 빨간빛에 거의 반응하지 않으므로, 빨간 조명이라면 손 주변을 비춰도 암순응이 잘 깨지지 않기 때문입니다. 천체 관측이나 암실, 야간 계기 조명 등에 쓰입니다. 같은 밝기라도 흰빛을 보면 암순응은 크게 후퇴하므로, 어둠에 익숙해진 상태를 유지하고 싶을 때는 색과 밝기를 모두 낮추는 것이 기본입니다.