디옵터
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1. 개요
디옵터(Diopter)는 광학 렌즈 또는 굴절면의 굴절력을 나타내는 단위이다. 기호는 Dptr 또는 D를 사용하며, 안과학에서는 D를 주로 사용한다. 디옵터는 렌즈의 종류에 따라 양수(+) 또는 음수(-) 값을 가지며, 볼록 렌즈는 양의 디옵터 값을, 오목 렌즈는 음의 디옵터 값을 갖는다. 굴절력이 가산적이라는 특성을 이용하여 안과 전문의는 교정 렌즈 처방을 통해 눈의 굴절력을 보정한다. 사람의 눈은 이완된 상태에서 약 60 디옵터의 굴절력을 가지며, 각막이 약 40 디옵터, 수정체가 약 20 디옵터를 차지한다. 또한 디옵터는 곡률의 척도로 사용될 수 있으며, 돋보기의 배율을 계산하는 데에도 활용된다.
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디옵터 | |
---|---|
단위 정보 | |
이름 | 디옵터 |
영어 이름 | dioptre, diopter |
물리량 | 굴절도 |
단위계 | MKS 단위계, 비SI 단위 |
기호 | dpt, D |
SI 단위 | m⁻¹ |
정의 | 초점 거리가 1미터인 굴절도 |
2. 정의 및 단위
계량법에서 디옵터의 단위 기호는 "Dptr" 또는 "D"로 정해져 있다. 안과학에서는 '''D''' 기호가 자주 사용된다.
광학 굴절력은 대략 더할 수 있다는 특징이 있어서, 안과 전문의는 눈과 렌즈 전체의 광학 시스템을 복잡하게 분석할 필요 없이, 간단하게 교정 렌즈를 처방하여 눈의 굴절 이상을 교정할 수 있다.[6][7] 예를 들어, 근시인 사람이 정상적인 원거리 시력을 회복하기 위해 -2 디옵터의 교정이 필요하다면, 안과 의사는 조절력(초점을 변화시키는 능력) 부족을 보충하기 위해 'add 1'과 같은 추가 처방을 할 수 있다. 이는 -1 디옵터 렌즈를 독서용으로 처방하는 것과 같다.
독일 표준 협회(DIN) 등 몇몇 국가 표준화 단체는 이 단위를 규격으로 정하고 있으며, 단위 기호를 '''dpt'''로 규정하고 있다.
3. 시력 교정에서의 활용
3. 1. 눈의 굴절력
사람의 눈은 이완된 상태에서 약 60 디옵터의 굴절력을 가진다.[6][7] 이 중 각막이 약 40 디옵터로 굴절력의 약 2/3를 차지하고, 수정체가 약 20 디옵터로 나머지 1/3을 차지한다.[1] 초점을 맞출 때 모양체근이 수축하여 모양체 소대가 수정체에 가하는 장력을 줄인다. 그러면 수정체가 더 볼록해져 눈의 굴절력이 증가한다. 조절력 (초점을 맞추는 능력)의 진폭은 15세에 약 11~16 디옵터이지만, 25세에는 약 10 디옵터로 감소하고, 60세 이상에서는 약 1 디옵터로 감소한다.
3. 2. 렌즈 처방
볼록 렌즈는 양(+)의 디옵터 값을 가지며, 원시나 노안(노화로 인한 조절력 제한)이 있는 사람이 가까운 거리에서 읽을 수 있도록 사용된다. 오목 렌즈는 음(-)의 디옵터 값을 가지며 근시를 교정한다. 검안사는 일반적으로 0.25 디옵터 단위로 등급이 매겨진 렌즈를 사용하여 굴절 이상을 측정한다.[1]
광학적 굴절력은 대략적으로 가산적이라는 사실은 안과 전문의가 전체 광학 시스템(눈과 렌즈)에 대한 상세한 분석을 수행하는 대신 간단한 교정 렌즈 처방을 통해 눈의 굴절력을 보정할 수 있게 해준다.
일반 의약품 안경은 +1.00~+4.00 디옵터로 평가된다. 경미한 근시를 위한 일반적인 안경은 -0.50~-3.00 디옵터의 굴절력을 가진다.
한국에서는 디옵터의 절대값이 큰 것을 "도수가 강하다", "도수가 세다" 등의 표현으로 나타내기도 한다.
3. 3. 디옵터와 시력과의 관계 (한국)
대략적인 디옵터와 시력과의 관계는 다음과 같다.[22]
10진 시력 | 디옵터 |
---|---|
0.025 | -6.00 |
0.05 | -5.00 |
0.10 | -4.00 |
0.125 | -3.00 |
0.25 | -2.00 |
0.50 | -1.00 |
1.00 | 0 |
4. 곡률
디옵터는 곡률의 척도로도 사용될 수 있으며, 이는 미터 단위로 측정된 반지름의 역수와 같다. 예를 들어, 1/2 미터의 반지름을 가진 원은 2 디옵터의 곡률을 갖는다. 렌즈 표면의 곡률이 ''C''이고 굴절률이 ''n''이면, 광학적 파워는 φ = (''n'' − 1)''C''이다. 렌즈의 두 표면이 모두 곡면일 경우, 렌즈 방향을 양수로 간주하여 곡률을 더한다. 렌즈의 두께가 표면 중 하나의 곡률 반경보다 훨씬 작다면, 이것은 대략 올바른 결과를 제공한다. 거울의 경우 광학적 파워는 φ = 2''C''이다.
5. 돋보기의 배율
단순한 돋보기의 ''배율''은 광학 렌즈의 도수와 다음과 같은 관계를 가진다.
:.
이것은 정상 시력을 가진 사람이 돋보기를 눈 가까이에 대고 관찰할 때 얻는 배율과 거의 같다.
참조
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2008-03-25
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計量法上の用語は「屈折度」であり、物象の状態の量の一つである。
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http://www.ski.org/C[...]
Smith-Kettlewell Institute
2009-07-10
[22]
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What is 20/20 Vision? How to Convert Diopters to a 20/20 Measure
http://www.improve-v[...]
2015-06-18
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