색각 이상

우리가 인지하는 색은 대상이 가지고 있는 고유의 색이 아니라, 대상이부분적으로 흡수하고 부분적으로 반사하는 빛의 색입니다. 예를 들면 보라색은 430nm, 초록색은 520nm, 노란색은 575nm, 빨간색은 650nm 의 파장에서 나타납니다. 가시광선은 전자기파 스펙트럼의 한 부분으로 그 파장은 350~750 nm 에걸쳐있습니다.

즉, 색은 가시광선 스펙트럼의 빛 파장의 조합에 의해 만들어지는현상이라고 할 수 있습니다. 그런데 이 색을 인지하는 사람의 색각은 주관적인 감각으로 대상에 고유한물리적 특성 그 자체가 아니라 개개인이 자신의 눈과 뇌신경계를 통해 만들어낸 결과입니다.

따라서 같은 대상을 본다 하더라도 사람에 따라서 색에 대한 인식이 약간씩은 다를 수 있습니다. 그런데 이런 차이는 일상생활에서 의사소통이나 정보교환에 문제가 없는 반면, 미세한색인식의 차이를 넘어 정상인과 다른 색각을 가지는 경우가 있는데 이를 색각이상이라고 합니다.

색각이상의 특징은 어떤 색을 전혀 인지하지 못하거나 다른 색과 구별하지 못하는 것입니다. 색의 인식은 구체적으로 망막내의 시세포 중 하나인 원뿔세포(conecell)의 기능이 좌우합니다. 원뿔세포는 바깥부분의 모양이 원뿔모양으로 생긴 광수용체세포로서빛을 감지하여 그 자극을 신경신호로 바꾸어줍니다.

이 원뿔세포는 민감하게 반응하는 빛 파장의 영역이 종류에 따라 다른데 이러한 특성을 분광민감도(spectral sensitivity)라고 하고, 이것은 각 원뿔세포가가지는 고유한 특성입니다. 분광민감도에 따라 세 가지 종류로 나눌 수 있는데 긴 파장에 민감한 원뿔세포(long wavelength-sensitive cone; 570~590nm), 중간 파장에 민감한 원뿔세포(medium wavelength-sensitive cone; 535~550nm), 그리고 짧은 파장에 민감한원뿔세포(short wavelength-sensitive cone; 440~450nm) 등입니다.

그리고 각각은 그 파장이 반영하는 색깔에 따라 적색원뿔세포 (redcone), 녹색원뿔세포 (green cone), 청색원뿔세포 (blue cone)로 불리기도 합니다. 결국 이 세 가지 원뿔세포가자극받는 비율에 따라 사람은 모든 색을 구별할 수 있게 되는데, 이것을 색각의 삼색설(Trichromatic theory)이라고 합니다. 즉, 적색, 녹색, 청색의 3원색을 배합하여 모든 색을 표현할 수 있다는 개념입니다. 따라서, 이러한 원뿔세포의 기능에 이상이 있을 때 바로 색각이상이 생기게 됩니다.

색각이상이 있으면 정상색각인과는 다르게 색을 인식하게 되어 일상생활에서 불편할 수 있습니다. 하지만 색을 전혀 구분하지 못하는 경우는 매우 드물어서 대부분의 색각이상자는 색각 검사를 통해 발견되기 전에는스스로 이상을 느끼지 못하는 경우가 많고 큰 불편 없이 일상생활을 할 수 있습니다.

색각이상 중에서 가장 흔한 유형인 녹색약은 원뿔세포 광색소의 분광민감도 분포가 정상인의 적색 원뿔세포와녹색 원뿔세포의 민감도 사이에 위치하게 되는데, 이 민감도가 얼마나 정상에서 멀어져 있는지에 따라 증상의정도가 결정됩니다.

이색형 색각인 적색맹이나 녹색맹은 원뿔세포 한 가지가 없으므로 증상이 더 심한 편입니다. 예를 들어, 제일 색맹 즉, 적색맹은장파장의 영역에 반응하는 광색소가 없으므로 650 nm 이상의 붉은 색에 대하여 둔감하여 붉은 색을검은 색으로 본다든지, 검은 색 옷을 입어야 하는 자리에 붉은 색 계통의 옷을 입고 간다든지 하는 일이생길 수 있습니다.

제이 색맹 즉, 녹색맹의 경우에는 중간 길이 파장 즉 녹색 계통의색파장에 민감한 원뿔세포가 존재하지 않아서 녹색보다 장파장 쪽은 노란색으로, 녹색보다 단파장 쪽은 파란색으로인지하게 되어 세상을 노란색과 파란색 두 가지 계통의 색으로 감지하는 경향이 생깁니다.

한 연구에 의하면 이상삼색형색각자의 66%, 이색형색각자의 99%가 색각이상으로 인해 일상생활에 불편을 느낀다고 합니다. 색각이상의유형에 따라 실제 색각이상자가 어떻게 사물의 색을 느끼는지를 시뮬레이션하면 다음 그림과 같습니다.

전색맹은 색을 아예 구분하지 못하는 증상입니다. 마치 흑백텔레비전과같은 시각을 가지는 셈입니다. 전색맹은 단지 색을 인지 못하는 수준이 아니라 여러 가지 부가적인 증상으로예컨대 암소 적응 능력이 크게 떨어지기 때문에 일반적인 색맹이나 색약과는 비교될 수 없는 중증입니다.

대체로 근친혼 사이에서 출생한 경우에서만 볼 수 있는 아주 희귀한 질환입니다. 그 특이성과 증상의 심각성 때문에 보통의 색각 이상자들은 이들과 구분되어야 합니다. 색맹=전색맹이라는 오해 때문에 색각 이상자들은 색맹이라는 표현을싫어합니다.

일반적인 색맹 은 3색계의 색 인지 시스템에 이상이 생겨 2색계 시스템에 가까운 색 지각 능력을 보이는 것을 의미하고, 흔히적록색맹과 청황색맹으로 구분되고 적록색맹이 가장 흔합니다.

그러나 이것은 증상을 표현하고, 이 증상을 검사하는 측면에서는편한 구분이지만 그 증상이 발생되는 원인을 구분하지는 않는다는 점에서 불충분한 표현입니다. 적록색맹은다시 적색맹과 녹색맹으로 나뉘며 적색맹의 경우 적색의 색 지각 능력이 크게 떨어지기 때문에 흔히 녹색과 적색을 잘 구분 못하게 되는 것입니다. 즉, 원인과 증상에 상당한 차이가 있는데 이것을 한 카테고리에 넣어버린겁니다. 때문에 요즘에는 이런 표현은 잘 사용하지 않습니다.

색맹/색약의 대부분은 적색맹/색약과녹색맹/색약이며, 청색맹/색약과전색맹/색약은 전인구의 0.001%도 안 된다고 합니다. (이 통계는 아마 추산일거 같습니다.) 그러므로 색각 이상은 대부분적색과 녹색에 대한 문제로 봐도 거의 무방하고 색맹은 보통 적녹색맹이라고 볼 수 있습니다.

적색맹은 이를테면 적색과 적색의 보색인 청록색, 녹색맹은 녹색과그 보색인 적자색 계열에 대해 색에 대한 민감도가 크게 떨어지고, 자극의 역치가 커서 약한 강도를 가진해당 색을 잘 구분해 내지 못하게 됩니다. 그렇다고 해도 해당 색이 검게 드러나는 것은 아니며 무채색(회식)에 대해서는 감각을 유지합니다.

이것은 RGB를 인식하는 감각 이외에 별도의 간상체가 있기 때문입니다. 이러한 이유로 적색맹을 예로 들면, 그들은 적색과 녹색 사이의 색의구분뿐 아니라 회색에 대해 잘못된 판단을 내릴 수 있습니다.

이런 일은 이 3색(사실회색은 색이 아니지만)이 인근에 배치되게 되는 저채도, 저명도의색에 대해 예를 들어 회갈색을 적색의 일종으로, 적당한 명도의 회색으로 오판할 수 있습니다. 그리고 대부분 적록색맹이라고 해도 채도와 명도가 높은 적색과 녹색을 구분 못 하는건 아닙니다.

색약은 색맹의 정도가 약한 수준일때의 명칭입니다. 색맹이라고해도 사람마다 인지능력이 서로 상이합니다. 즉, OX 퀴즈식으로적색을 인지하거나 못 인지하거나 둘 중에 하나가 아닙니다. 때문에 많은 색각 이상자들은 자신이 색각이상이있다고 인정하지만 그 정도가 맹(blind)인의 수준이 아니라고 불평합니다. 그래서 그들은 자신이 색맹이 아닌 색약이라고 하는 것입니다.

그러나 원래 이 표현은 현재 흔히 표현되는 것보다 더 약한 색각 이상을 위한 것으로 생각됩니다. 그러나 불행히도 색맹과 색약 사이를 합리적으로 구분 질 수 있는 기준은 없습니다. 대부분의 색각이상자들은 단지 오해를 불러일으키는 표현인 적녹색맹식의 명칭 때문에 자신들은 색맹이 아니라고 호소합니다. 왜냐면 그들이 설령 색맹이라고 해도 대부분 선명한 적색과 녹색을 아주 훌륭히 구분해 낼 수 있기 때문입니다.

색약은 색맹이 지니는 여러 증상을 적은 강도로 가지고 있습니다. 그들은저채도 저명도의 색을 잘 구분할 수 있다고 해도 정상인보다 그 판별에 걸리는 시간이 더 길게 됩니다. 색대비의 문제도 여전히 가지며, 적녹색약의 경우 회갈색이나 황색이 적색 곁에 있으면 녹색으로 보이고, 녹색 곁에서는 적색으로 보이는 증상이 나타날 수 있습니다.

색약은 이와 같이 그 증상이 판별하기 다소 힘든 요소를 안고 있기 때문에 단순히 어떤 색이 어떻게 보이느냐고묻는 것으로 판별해내기 힘듭니다. 채도와 명도가 떨어지는 색의 경우 이들은 주의 깊게 살피는 것으로정상인보다 색의 판단에 시간이 걸리더라도 색을 판별해낼 수 있습니다.

정상인 역시 조건에 따라 색을 잘못 인지할 가능성이 있고 색에 무관심한 사람의 경우 색깔 간의 차이를 잘교육받지 못해서 색의 호명이 잘 못 이뤄질 수 있으므로 색약과 정상인의 차별화는 어떤 색을 어떤 색으로 호명하느냐로 이뤄지기 힘듭니다. 그러나 계속적인 관찰을 통해 환경, 교육적인 문제와 별도로 일관되게색인지 능력이 정상인보다 떨어진다고 스스로 판단된다면 색약으로 판단 내릴 수 있을 것입니다.

색각이상에 대한 검사는 그 검사 목적에 따라 선별검사(Screening),정도판정검사(Grading), 진단확정검사(Diagnostic),직업적성검사(Vocational)로 나눌 수 있습니다. 각검사의 구체적 종류는 다음과 같습니다.

1.가성동색표 검사 (Pseudoisochromatic plates test)

가성동색표는 동일한 색점으로 구성된 숫자나 모양을 혼동하기 쉽도록 비슷한 색의 색점과 함께 배열해 둔 검사표입니다. 정상 색각자들은 쉽게 숫자나 모양을 알 수 있지만, 색각이상자들은주변색과의 혼동으로 형태를 알아보지 못하거나 다른 숫자로 혼동하게 만들어져 있습니다.

1) 이시하라 색각 검사(Ishihara pseudoisochromatic plates test)

1917년 일본 안과 의사 이시하라에 의해 처음 만들어진 이래수차례 개정을 거쳐 현재 전세계적으로 가장 널리 이용되는 색각검사법입니다. 휴대가 간편하고 검사방법도간단하여 손쉽게 이용할 수 있으며, 대부분의 색각이상자를 발견할 수 있는 높은 민감도(90~95%)를 가진 우수한 선별검사입니다. 다만 드물게 정상인데도색각이상자로 판정되는 경우(위양성)나 색각이상이 있는데도정상으로 판정되는 경우(위음성)가 있어 사용할 때 참고해야할 것입니다.

색표의 갯수에 따라 각각 38, 24, 14 표 판본이 있는데제1색각이상과 제2색각이상 즉, 적록색각을 발견할 수 있으며 제3색각이상은 발견할 수 없습니다. 일반적으로 제1색각이상과 제2색각이상을구별할 수 없으나 38표 판본에서는 두 이상을 구별할 수 있는 진단색표(diagnostic plates)가 제공됩니다. 숫자를 읽지 못하는소아나 성인들을 위한 줄잇기(trails) 검사색표도 있으나, 경도, 중등도, 고도의 색각이상의 정도를 구분할 수는 없습니다

2) H-R-R 색각검사(Hardy-Rand-Rittler pseudoisochromatic plates test)

동그라미, 세모, 가위의세 가지 모양을 발견하는 검사로 숫자에 익숙하지 않은 소아나 성인에게 적용할 수 있는 검사입니다. 24개의색표로 구성되며 이시하라 검사만큼 색각이상의 발견 민감도가 높지는 않지만 이시하라 검사가 못하는 제3색각이상도발견할 수 있습니다. 따라서 후천성 색각이상의 진단에도 유용하게 쓰입니다. 경도, 중등도, 고도의정도 판정도 할 수 있도록 구성되어 있습니다.

2.색배열법 검사

색 순서대로 배열된 일련의 색패들을 무작위로 섞은 후 다시 원래의 순서대로 배열하는 방법으로, 색각이상을 분류하고 그 정도를 판정할 수 있게 하는 색각검사법입니다. 선천성색각이상자의 약 50%는 이 색배열 검사를 정상적으로 통과하기 때문에(이상삼색형색각자, 경도 색각이상), 이 색배열 검사는 색각이상이있는지 없는지를 판단하기 위한 목적이 아니라 색각이상을 제일, 제이,제삼 색각이상으로 분류하고 그 정도를 판정하기 위한 검사입니다.

1) FM 100 색상검사(Farnsworth-Munsell 100-hue test)

85개의 서로 다른 색패를 네 상자에 나누어 담고 이를 색 순서대로배열하도록 하여 인접한 색과 구분할 수 있는지를 측정하여 검사하는 방법입니다. 인접하지 않은 색패를잘못 인식하여 인접하게 배열할수록 오류 값이 증가하며 오류값의 총합(total error score)과그 패턴으로 색각이상의 종류와 정도를 판정할 수 있습니다.

검사시행 및 분석에 상대적으로 시간이 많이 걸리는 단점이 있으나 색각이상의 정도를 정량적으로 정확히 구분할수 있고, 제삼색각이상에 대한 검사도 가능하여 후천성 색각이상자의 추적관찰에도 이용될 수 있는 장점이있습니다.

2) 패널 D-15 검사

15개의 색패를 색 순서대로 배열하도록 한 뒤 색패의 뒷면에표시된 숫자를 번호 1번부터 기록용지에 연결하여 배열된 모양에 근거하여 색각이상을 판정합니다. 기록 용지 그림상 교차왕복횡단선이 2개 이상일 때 불합격으로 판정하며중등도 이상의 색각이상이 있는 것으로 판정할 수 있습니다. 경도의 색각이상은 이 검사를 정상인처럼 통과합니다. 기록용지의 지시선 축 중 어느 방향과 횡단선이 일치하는가에 따라서 제일, 제이, 제삼 색각이상으로 분류합니다.

3) 색각경 검사(Anomaloscope)

색각경 검사는 선천성 색각이상의 진단과 분류, 정도 판정에 민감하고가장 정확한 결과를 보여 모든 색각검사의 표준이 되는 검사입니다. 색각경 내의 아래쪽 반원 노란색과일치시키기 위하여 위쪽 반원의 적색과 녹색을 피검사자가 적당히 혼합하여 (color matching) 색각이상을진단하는 방법입니다.

하지만 사용법이 어려워 검사자가 상당히 숙련되어야 하고 검사 시간이 오래 걸리며 장비 가격이 비싸다는 단점이있어 실제 사용은 매우 제한적입니다. 제삼색각이상 혹은 후천색각이상에는 이용될 수 없고 단지 선천적으로색각이상인 제일, 제이색각 이상이 대상이 됩니다. 색각경은 Nagel과 Neitz의 두 모델이 있습니다.

4) 색등 검사(Lantern test)

색등 검사란 특정 직업에서 업무수행 적성 평가를 위한 목적으로 이용되는 검사로 철도, 선박, 항공 업무 종사자들을 대상으로 실제 신호의 식별 능력이 있는지판정하는데 사용합니다. 운전면허 취득 시 시행하는 삼색등 검사도 업무수행능력평가에 근거를 둔 색등검사의일종입니다.

색각이상은 원뿔세포의 기능이 문제인 선천성이기 때문에 아직까지는 근본적인 치료가 불가능합니다. 다만 착색 콘택트렌즈나 안경으로 색각이상을 부분적으로 보정해줄 수는 있는데,이시하라 가성동색표 검사 색표를 맞추는 등 부분적인 개선 정도입니다.

그렇기 때문에 색 분별 능력 자체를 개선시키는 것이 아니라 인접한 두 색의 대비를 증강시킴으로써 한쪽은밝게 한쪽은 상대적으로 어둡게 만들어 명암차, 밝기의 차이를 증강시켜 두 색을 좀 더 쉽게 구분할 수있도록 해주는 방법입니다.

따라서 실제 색 인식능력은 오히려 감소할 수도 있습니다. 현재시중에서 구입 가능한 콘택트렌즈는 주요 국가의 식품의약품안전청 허가를 받은 상태입니다. 7~8가지 색을이용한 서로 다른 종류의 렌즈로 제공되며 직접 색각이상자에게 검사하여 가장 효과 있는 색의 렌즈를 선택할 수 있습니다. 마젠타 색상이 제일 많이 이용됩니다.

하지만 이 방법은 모든 색각이상자에게 도움이 되는 것은 아니고, 해당색상의 구별이 그 사람의 업무나 생활에 매우 중요한 경우에 한하여 선택적으로 적용할 수 있는 것이며, 오히려이 렌즈가 기타 생활, 업무에는 방해가 될 수도 있으므로 안과 전문의와 상담, 검사 후에 대단히 신중하게 결정하는 것이 좋습니다.