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빛에 대한 물의 반응 2)
james (211.♡.20.57)
11-11-20 00:00
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빛에 대한 물의 반응 2)
(3)굴절
수중에서 우리에게 영향을 미치는 빛의 또 다른 특징은 공기에서 물로, 물에서 공기로 이동하는 등, 밀도가 서로 다른 한 매체에서 다른 매체로 이동하면서 빛이 방향을 바꾸는 현상인 굴절이며, 굴절은 밀도에 따라 빛의 속도가 바뀌면서 빛의 경로를 바꾸면서 발생하고, 밀도가 다른 한 매체에서 다른 매체로 이동하며 빛이 경로를 바꾸지 않는 유일한 경우는 새로운 매체를 그 수면에 직각으로 통과할 때입니다. 빛이 통과하는 각 물질마다 굴절에는 차이가 있으나 우리는 대부분의 물질(특히 공기와 물)에 대한 빛의 특성을 알고 있습니다. 수중에서 무언가를 잡으려 손을 뻗었다가 닿지 못하고 실패한 적이 있는가? 이것은 물체가 실제 위치한 거리보다 더 가깝게 보이게 하늘 굴절 때문에 발생합니다.
다이빙에서 우리는 여러분의 마스크나 카메라 하우징에 있는 유리를 통해 빛이 통과할 때 굴절이 일어나는 것에 직접적으로 영향을 받으며, 굴절의 결과로 수중에서 물체는 확대되어 보여 실제거리와 보이는 거리가 4:3의 비율로 더욱 가까워 보이게 되고, 예를 들어 한 물고기가 실제로 4미터 멀리 떨어져 있다면 그 물고기는 3미터 떨어져 있는 것처럼 보이게 됩니다. 그러면 여러분은 한 물체의 위치는 보이는 곳보다 25퍼센트 가까이 있다고 말할 수 있고, 또 여러분은 물체가 실제로 위치하고 있는 것보다 약 33퍼센트 떨어져 있는 것으로 보인다고 말할 수도 있습니다.
다이빙에 갓 입문한 다이버들은 가끔 이 굴절 현상 때문에 손을 뻗어 닿으려고 하는 경우 닿지 못하는 경우도 있고, 경험을 쌓아가며 모든 다이버들은 무의식 중에 이를 고쳐 나갑니다.
굴절의 확대 효과는 보이는 거리에 영향을 주지 않고 그 보이는 크기에 영향을 주며, 여러분이 이미지를 어떻게 해석하느냐에 따라 물체는 가깝게 또는 크게 보이고, 같은 크기인데 더 가까이 보이거나, 같은 거리인데 더 커 보이거나, 거리와 같은 영향은 시야와 그 환경에 여러분이 얼마나 친숙한가? 그리고 무엇을 여러분이 보고 있느냐에 따라 여러분의 뇌가 무엇을 보는지 해석하는데 영향을 주게 됩니다.
일반적으로 수중 카메라는 여러분이 마스크를 쓰고 보듯이 보며, 이 때문에 우리는 보이는 거리에 촛점을 맞추어야지 그 물체의 실제 거리에 초점을 맞추어서는 안되고(자동 초점 시스템은 자동적으로 이를 해결해 준다). 굴절 때문에 발생하는 확대는 카메라가 보는 각도를 감소시켜 약간 망원사진과 같은 효과를 만들어내며, 대부분의 수중 사진은 가능한 한 넓은 광각 렌즈를 사용하는 것이 필요한데 이 때문에 여러분은 돔 포트를 장착한 카메라 하우징을 더 많이 보게 되고, 이는 직접적으로 굴절과 관련이 되어 있는데 더 정확하게는 굴절을 제거하는 것과 관련이 되어있습니다.
빛이 밀도가 다른 매체를 직각으로 통과할 때 굴절하지 않는다는 것을 기억하는가? 돔 포트를 이용하면 렌즈에 들어오는 모든 빛은 직각이 되게 되어있고, 이로써 굴절을 줄이게 되고 수중에서 여러분이 원하는 광각을 유지할 수 있는 것이며, 그러나 굴절을 줄이면서도 돔 포트는 초점이 되는 지점을 인위적으로 가깝게, 전형적으로 1미터 정도의 거리를 만드나 여러분은 보이는 거리에 초점을 맞추기 때문에 그렇게 큰 문제는 되지 않습니다.
굴절의 다른 영향은 계속적으로 변화하는 빛의 파문이 바닥에 보이는 것으로 이 잔물결들을 평평한 모래 바닥에서 많이 보이며, 이들은 수면의 파도에 의한 렌즈 효과로 발생하고, 파도가 머리 위를 지나가면서 파봉은 빛을 굴절시키고 빛을 집중시켜 파도가 바닥을 지나가면서 밝은 지역을 만들어내게 됩니다.
(4)시각반전
굴절이 수중에서 실제보다 물체를 가까이 보이게 하지만 물의 혼탁도는 이들을 실제 있는 것보다 더 멀어 보이게 할 수 있고, 이것을 시각반전(visual reversal)이라고 하며, 시각반전은 물의 투명도, 대조와 빛의 양에 따라 어떻게 여러분의 두뇌가 무엇을 보는지 해석하는 것과 시각 처리과정에 영향을 끼침으로 발생합니다.
공기는 빛을 물보다 훨씬 느리게 흡수하므로 색깔의 흡수와 확산이 우리가 보는 것에 뚜렷한 영향을 가지려면 빛이 아주 긴 거리를 이동해야 하고, 오직 아주 뚜렷한 물체만이 덜 뚜렷한 대조를 가질 때 흐릿하게 보이며, 그래서 우리의 두뇌는 물체가 뚜렷하지 않은 대조를 가져 흐릿하게 보일 때에는 아주 멀리 떨어져 있는 것으로 해석하는 것입니다.
물이 특정 조건 하에서 이처럼 확산과 색깔의 흡수, 그리고 대조 손실을 일으킬 수 있으므로 여러분의 시각구조 역시 한 물체를 공기에서와 마찬가지로 아주 멀리 있는 것으로 해석할 수 있고, 물은 이러한 영향을 짧은 거리에서 만들어 내어 여러분은 물체가 실제보다 더 멀리 있는 것처럼 인식할 수 있는 것이 시각반전입니다.
굴절, 확산, 색깔의 흡수, 그리고 우리의 시각구조의 특징 때문에 수중에서 물체는 실제보다 가까이, 또는 멀리 떨어져 있는 것처럼 보일 수 있으나, 일반적으로 물체가 가까울수록 너무 가까워 보이게 되고 멀리 있을수록 더욱 멀리 있는 것으로 보이며, 그러나 더 다이빙을 많이 할수록 여러분은 이러한 조건에 적응이 되어 물체의 위치를 감지할 때 정확한 위치를 감지할 수 있게 됩니다.
(5)반사
빛이 어떤 것에 닿으면 튕겨나가거나 반사하게 되며, 빛의 반사는 거의 물체의 색깔 때문에 발생하고, 만약 물체가 검은 색이거나 아주 어두운 색깔이라면 아주 적은 빛을 반사하게 되며, 만약 거울처럼 충분히 반사적이면 물체가 거의 모든 빛을 반사하기 때문에 그 색깔과 그림자는 비치는 빛과 완벽하게 같게 보이게 됩니다.
물을 포함한 어떤 물질들은 빛의 각도에 따라 빛을 반사하거나 전달하며, 빛은 물을 통과하나 빛 광선이 얕은 각도로 수면에 도달하게 되면 비례적으로 더 많은 빛이 반사되어 적은 양의 빛이 통과하게 되고, 이 때문에 수중세계는 오전 10시에서 오후 2시 사이에 가장 밝은 빛을 가지며, 태양이 바로 머리 위에 위치한 경우에는 빛이 거의 직각에 가까운 각도로 침입하게 되어 대부분의 빛이 통과하게 되고, 태양이 기울어지면서 수면에 더 많은 빛이 반사되어 적은 양의 빛이 수중으로 통과되며, 만약 수중 사진이나 비디오를 찍는다면 10시에서 2시 사이가 수면으로부터 자연광을 얻을 수 있는 최고의 조건을 만들어 줌을 알게 될 것입니다.
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참고문헌: Instructor Manual(PADI)
The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI)
Diving Knowledge Workbook(PADI)
Divemaster Manual(PADI)
스쿠바몰(그린피스) 코스디렉터 강 정훈
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