Journal Search Engine
Search Advanced Search Adode Reader(link)
Download PDF Export Citaion korean bibliography PMC previewer
ISSN : 1229-6457(Print)
ISSN : 2466-040X(Online)
The Korean Journal of Vision Science Vol.25 No.1 pp.29-37
DOI : https://doi.org/10.17337/JMBI.2023.25.1.29

Evaluation of Visibility by Background Color and Influence Factors

Ji-Soo Jung1), Heui-Yean Lee1), Yee-Rin Jung2), Byoung-Sun Chu2)
1)Dept. of Optometry, Daegu Catholic University, Student, Gyeongsan
2)Dept. of Optometry, Daegu Catholic University, Professor, Gyeongsan
* Address reprint requests to Byoung-Sun Chu (https://orcid.org/0000-0001-9419-2194) Dept. of Optometry and Vision Science, Daegu Catholic University, Gyeongsan TEL: +82-53-850-2553, E-mail: bschu@cu.ac.kr
February 8, 2023 March 21, 2023 March 21, 2023

Abstract


Purpose : This study aimed to assess the visibility of golf balls of different colors in a setting with different background colors and to examine at how visibility effected according on the correction condition.



Methods : Participants included 25 visually normal without ophthalmic diseases or visual impairments (13 men and 12 women, with an average age of 24.72±1.81 years). The test conditions were divided into three categories: background (grass and sand), correction (full correction, +0.50 D fogging, +1.00 D fogging), golf-only lens wearing and not wearing. Under each condition, balls of blue (B), orange (O), fluorescent (F), and white (W) were randomly placed, and the minimum distance the ball was recognized was measured by a gold distance meter. In addition, subjective visibility was evaluated.



Results : As a result of measurement on grass, W: 92.72±13.07, O: 98.12±3.21, B: 65.76± 11.47, and F: 97.96±4.96 m (p<0.010), and as a result of measurement on sand, W: 66.80±7.87, O: 85.72±9.67, B: 86.84±7.86, F: 86.08±6.64 m (p<0.010). The minimal perceptual distance increased with increasing amount of fogging in both grass and sand (p<0.010). The minimum perceptual distance in all colors was further distant when the result of adding the +1.00 D fogging state and the golf-only lens was W: 68±13.37, O: 78.12±10.89, B: 38.28±7.88, and F: 81.52±10.39 m (p<0.010). Fluorescent had the most visibility in the subjective visibility evaluation on grass, while blue had the lowest visibility, while blue had the highest visibility in sand and white had the lowest (p<0.050).



Conclusion : As a result of this study, there was a difference in the minimum perceptual distance of the object according to the background color, and there was a significant difference in the minimum perceptual distance for each color in the same background. As the degree of myopia low correction increased, the minimum perceptual distance for both sand and grass was shortened, and green tinted lenses were found to have a positive effect on improving visibility on grass.



배경 색상에 따른 시인성과 영향 요인 평가

정지수1), 이희연1), 정예린2), 추병선2)
1)대구가톨릭대학교 일반대학원 안경광학과, 학생, 경산
2)대구가톨릭대학교 안경광학과, 교수, 경산

    Ⅰ. 서 론

    골프는 전 세계적 206개국의 나라에서 즐기는 스포츠이 며,1) KORE(한국 레저산업 연구소)의 보고에 따르면 2021 년 기준 대한민국 인구 약 515만 명의 사람이 골프를 즐긴 다고 보고 하였다. 기존에는 일반적으로 젊은 성인보다 상 대적으로 활동적이지 않은 중년 및 고령자에게 인기가 많 은 스포츠였지만,2) 최근 기사에 따르면 MZ세대(1980년 대 초 ~ 2000년대 초반 출생자) 사이에서 큰 인기를 끌고 있다.3) 통계에 따르면 한 기업에서 2019년도 6월부터 2022년도 5월까지 골프 관련 업종 매출 데이터를 분석한 결과, 골프 관련 업종 매출은 연평균 18.1%씩 증가한 것으 로 나타났으며, 특히 2019년 6월부터 2020년 5월까지 전 체 매출액 중 2,030세대 매출액 비중은 9.2%까지 확대됐 다. 골프는 푸른 잔디라는 특정 배경에서 진행되는 스포츠 이며 골프공은 푸른 배경에서 시인성을 높이기 위해 다양 한 색상으로 출시되고 있다. 시인성이란 대상물의 존재 또 는 모양이 원거리에서도 식별이 쉬운 성질을 말한다. 이전 문헌에 따르면 물체의 색상은 물체를 인지하고 확인하는 과정에 영향을 주며, 배경 색상은 공간에서 대상을 인식하 는 과정에 영향을 준다는 보고가 있고,4) Feng5)의 연구에 따르면 배경색이 색 판별 능력에 영향을 미친다는 보고가 있었다. 또한 Shih 등6)의 연구에 따르면 배경색의 색상 조합은 시각적 성능에 큰 영향을 미쳤으며 주관적인 선호 도에도 차이가 있다고 보고 하였다. 그로 인해 스포츠 환경 의 특정 배경색에서 대비도와 시각 성능 개선을 위해 다양 한 착색 렌즈가 출시되고 사용되고 있다. 이전 Erickson7) 의 연구에 따르면 밝은 햇빛에서 착색 렌즈는 투명 렌즈보 다 더 나은 대비 시력과 높은 선호도를 보였고, Eric8)의 연구에서는 스포츠 착색 콘택트렌즈가 대비 감도에 긍정적 인 영향을 준다고 보고하였으며, Baldasso 등9)의 연구에 서는 착색 렌즈가 낮은 공간 주파수에서 대비 감도의 향상 이 있었다고 보고 하였다. 배경 색상과 물체 색상, 대비도 뿐만 아니라 망막의 흐린 상은 색상인지에 영향을 주는 여러 가지 요소 중 하나이다. 기존에 여러 논문에 따르면 미교정, 저교정으로 인한 망막의 흐린 상은 색각에 영향을 줄 수 있다고 보고하였고 Shhlapelo 등10)은 0.4 이하의 시력에서 색상인지에 영향을 준다고 보고하였다. Wood 등11)은 +0.75 D의 광학적 흐린 상이 유발된 경우 색상을 다르게 인지할 수 있다고 보고하였다. 따라서 본 연구에서 는 다양한 색상의 골프공과 잔디라는 환경을 이용하여 배 경 색상이 시인성에 미치는 영향을 평가하였고, 망막의 흐 린 상과 골프 전용 착색 렌즈가 시인성에 주는 영향을 평가 해 보고자 하였다.

    Ⅱ. 대상 및 방법

    1. 대상

    본 연구의 대상자들은 교정시력이 1.0 이상으로 정상 시력이며 근시 –5.00 D 이상, 난시 –2.00 D 이상의 굴 절이상자와 양안 2.00 D 이상의 굴절부등자는 연구에서 제외되었다. 실험에 참여된 피검사자들은 모두 시력에 이상이 없고 안과적 질환이나 수술 경력이 없으며 기존 의 대비감도 시력과 색각 이상 등 시기능적 이상이 없는 대상자들로 선별되었다. 성인 25명(평균연령: 24.72± 1.81세, 남자: 13명, 여자: 12명). 본 연구는 실험 전 모든 대상자의 참여 동의를 얻었으며, 자발적 참여 의사 가 있는 대상자들로만 선별되었고, 본 기관 연구 윤리 위원회의 승인을 획득한 후 진행되었다(CUIRB-2022- 0051).

    2. 연구 방법

    1) 측정 장비

    (1) 골프 거리측정기

    레이저 귀환시간을 이용하는 Laser Ranger Finder 방식의 SL2(Voice caddie, Anyang, Korea)를 이용하 여 거리를 측정하였으며, 본 장비의 측정 가능 범위는 1,100야드(1,005.84 m)까지 가능하고 오차범위는 ±1 야드(0.9 m) 이내이었다.

    (2) 골프공

    실제 판매되고 사용되고 있고 크기와 규격이 같은 하 얀색, 형광색, 주황색, 파란색의 골프공들을 이용하 여 진행하였다.

    2) 검사 방법

    측정은 3가지의 조건에서 측정하였고, 값에서의 변수 를 최소화하기 위해 모든 상태는 시험 테에 시험 렌즈를 장착하고 진행하였고, 조도에 따른 변수를 제한하기 위 해 10,000~20,000 lx의 범위에서 측정하였고 흐리거나 비가 오는 날에는 시험을 진행하지 않았다. 반복되는 측 정으로 학습효과를 방지하기 위해 공의 배치는 무작위로 바꾸면서 배치하였고, 측정 순서 역시 무작위로 바꾸면 서 측정하였다. 실험이 끝난 뒤 모래에서의 측정과 잔디 에서의 측정에서 각각 어떤 색상의 공이 인지하기 가장 쉬웠고, 어떤 색상의 공이 인지하기 가장 어려웠는지에 대한 설문을 받았다.

    (1) 서로 다른 주변 환경 조건

    배경색상과 골프공의 색상에 따른 시인성을 측정하기 위해 실제 골프장과 비슷하게 푸른 잔디의 축구 운동장 과 모래에서 측정하였다.(Fig. 2)

    (2) 교정 상태

    검사실에서 자동굴절검사기(KR-8100P, Topcon, Tokyo, Japan)와 포롭터(VT-10, Topcon, Tokyo, Japan)를 이용하여 굴절이상을 측정한 후 완전 교정 상태 와 완전 교정 상태에 양안 +0.50 D 운무 상태, +1.00 D 운무 상태에서 각각 측정하였고, 시험 테와 시험 렌즈를 이용하여 진행하였다.

    (3) Golf lens

    야외에서 눈부심을 감소시키고 단파장 영역대의 빛을 부분적으로 차단시켜 대비도를 향상 시켜주는 그린 착색 렌즈로(Fig. 3), 시중에서 판매되고 있는 골프 전용 렌 즈를 시험 테에 맞게 가공한 뒤 시험 테와 시험 렌즈를 이용하여 +1.00 D 운무 상태에 골프 전용 렌즈 착용 상 태를 측정하고 골프 전용 렌즈가 없는 상태와 비교하 였다.

    3. 통계분석

    연구를 통하여 측정된 데이터는 통계분석 프로그램인 IBM SPSS Statistics(SPSS Inc., Chicago, IL, USA) 를 사용하였으며, ANOVA 및 T검증 통계를 이용하여 비교하였고, 통계분석 결과 p<0.050일 때 통계적으로 유의한 차이가 있는 것으로 판단하였다.

    Ⅲ. 결 과

    1. 잔디에서 측정한 색상별 최소 인지 거리

    잔디에서 색상별 최소 인지 거리를 측정한 결과 완전 교정 상태에서 하얀색 92.72±13.07, 주황색 98.12± 3.21, 파란색 65.76±11.47 및 형광색 97.96±4.96 m 이었고, +0.50 D의 가입도를 착용한 상태에서는 하얀색 81.04±12.60, 주황색 88.88±8.67, 파란색 53.60± 8.75 및 형광색 93.16±7.59 m이었으며, +1.00 D의 가입도를 착용한 상태에서는 하얀색 63.32±12.58, 주 황색 70.36±12.10, 파란색 34.04±7.24 및 형광색 72.76±14.95 m이었고(Fig. 4), 모든 그룹에서 통계적 으로 유의한 차이가 있었다(p<0.010).

    2. Golf 전용 렌즈의 시인성 개선 평가

    +1.00 D 운무 상태에 골프 전용 렌즈를 추가했을 때 와 +1.00 D 운무 상태를 비교한 결과 형광색 공 81.52 ±10.39, 주황색 78.12±10.89, 하얀색 68±13.37 및 파란색 38.28±7.88 m이었으며(Fig. 5), 모든 색상의 공에서 최소 인지 거리가 증가하였고, 통계적으로 유의 한 차이가 있었다(p<0.010).

    3. 잔디에서의 주관적인 색상별 시인성 평가

    잔디에서 주관적인 색상별 시인성 평가에서 가장 시 인성이 좋은 색상으로 하얀색 0%, 주황색 36%, 파란색 0% 및 형광색 64%의 응답을 보였고 가장 시인성이 떨 어지는 색상으로 하얀색 4%, 주황색 0%, 파란색 96% 및 형광색 0%의 응답을 보였으며(Table 1), 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.050).

    4. 모래에서 측정한 색상별 최소 인지 거리

    모래에서 색상별 최소 인지 거리를 측정한 결과 완전 교정 상태에서 하얀색 공 66.80±7.87, 주황색 85.72 ±9.67, 파란색 86.84±7.86 및 형광색 86.08±6.64 m이었고, +0.50 D의 가입도를 착용한 상태에서는 하얀 색 53.80±11.30, 주황색 78.48±10.40, 파란색 79± 10.39 및 형광색 77.32±6.84 m이었으며, +1.00 D 가 입도를 착용한 상태에서는 하얀색 36.32±11.29, 주황 색 65.24±9.40, 파란색 69.36±8.43 및 형광색 63.56 ±8.76 m이었고(Fig. 6), 모든 그룹에서 통계적으로 유 의한 차이가 있었다(p<0.010).

    5. 모래에서의 주관적인 색상별 시인성 평가

    모래에서 주관적인 색상별 시인성 평가에서 가장 시 인성이 좋은 색상으로 하얀색 0%, 주황색 40%, 파란색 36% 및 형광색 24%의 응답을 보였고 가장 시인성이 떨 어지는 색상으로 하얀색 96%, 주황색 4%, 파란색 0% 및 형광색 0%의 응답을 보였으며(Table 2), 통계적으로 유의한 차이가 있었다(p<0.050).

    Ⅳ. 고 찰

    골프는 전 세계 5천만 명 이상의 사람들이 즐기는 스포 츠로,12) 일반적으로 푸른색의 배경색의 큰 야외 코스에 서 하얀색의 골프공을 가지고 진행된다. 사람이 색을 인 지하고 반응을 하기 위해서는 망막의 광수용체의 역할이 중요하다. 망막의 광수용체 중 추체세포(cone cell)는 RGB의 감광 색소를 갖고 있고 이 감광 색소의 조합으로 여러 가지 색에 대한 반응이 일어난다. 색상의 인식은 개개인의 연령, 시력 등 다양한 요인에 의해 영향을 받 을 수 있지만, 스포츠 환경에서 개선 가능한 변수들에 대한 영향을 조사하기 위해 본 연구에서는 푸른 잔디와 모래라는 서로 다른 배경색을 가진 상태에서 여러 가지 색상에 대한 시인성을 각각 비교하고 근시 미교정, 저교 정에 의한 망막 흐린 상이 시인성에 미치는 영향과 대비 도 향상을 위한 골프 전용 렌즈의 효과를 확인해 보고자 하였다. 본 연구의 결과 잔디에서 공 색상별 최소 인지 거리 측정에서는 주황색, 형광색, 하얀색 및 파란색 순 서로 측정되었고, 모래에서 측정한 결과 파란색, 형광 색, 주황색 및 하얀색 순서로 측정되었다. 이전 Dudea 등13)의 연구 결과와 마찬가지로 개인의 색상 인식 능력 에 따라 차이는 있을 수 있지만 배경 색상이 색상 인식 에 영향을 미친다는 결과를 보였다. 또한, 동일한 배경 색상을 갖더라도 물체의 색상이 다르면 물체 인식에 영 향을 준다는 Tien 등14)의 연구 결과와 마찬가지로, 각각 의 배경 조건에서 공의 색상마다 최소 인지 거리가 유의 한 차이를 보였다. 망막의 흐린 상을 유발하기 위해 +0.50 D, +1.00 D를 장입하고 측정한 결과 잔디에서 측정한 결과와 모래에서 측정한 결과 모두 흐린 상 유발 을 위한 가입도 도수가 증가할수록 최소 인지 거리가 모 든 색상의 공에서 짧아졌고 통계적으로 유의하였다. +0.50 D가 운무가 되었을 때, 최소 인지 거리가 평균적 으로 약 10~15% 짧아졌고, +1.00 D 운무 상태에서는 약 30~40% 짧아졌으며 임상적으로 근시의 저교정, 미 교정으로 인한 시인성 저하는 골프 스포츠 환경에서 여 러 가지 문제와 만족도에 영향을 미칠 수 있다고 예상된 다. 이전의 Wood 등15)의 연구에서 +0.50 D의 적은 양 의 망막 흐림으로도 대비도와 시력에 영향을 준다는 결 과와 비슷하게, +0.50 D의 망막 흐림이 색상의 시인성 에 영향을 주었고 망막 흐림을 위한 가입도가 증가함에 따라 비례해서 시인성이 저하되었다. 잔디 환경에서 대 비도 증가를 위한 골프 전용 렌즈를 착용한 결과 모든 색상의 공에서 최소 인지 거리가 멀어졌고 통계적으로 유의하였다. 기존의 여러 연구들과 마찬가지로 착색 렌 즈는 스포츠 환경에서 대비도에 개선을 주었다.16-17) 색 상별 주관적인 시인성 선호도는 잔디에서 가장 형광색 공이 가장 시인성이 높다고 응답하였고, 파란색 공이 가 장 시인성이 떨어진다고 응답하였다. 모래에서의 시인성 선호도는 주황색 공이 가장 시인성이 높다고 응답하였 고, 하얀색 공이 가장 시인성이 떨어진다고 응답하였다. 따라서 본 연구의 결과 배경의 색상이 색상의 시인성에 영향을 줄 수 있고, 동일한 배경 조건에서도 물체의 색 상에 따라 시인성에 영향을 주기 때문에 적합한 배경색 과 물체색의 배합은 더 나은 스포츠 활동을 위해 고려해 줘야 하며, 근시의 저교정으로 인한 망막의 흐린 상은 단순히 시력의 저하뿐 아니라 색상인지에 영향을 줄 수 있기 때문에 비정시의 미교정 혹은 저교정에 있어 주의 해야 한다고 사료된다. 또한 스포츠 환경에서 착색 렌즈 는 단순히 눈부심 방지를 위함이 아닌 대비도 개선과 더 나은 스포츠 환경을 위해 사료되어야 한다. 나이와 조도 등 색각 인지에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 인자가 더 존재한다. 이전 Yokoyama 등18)의 연구에 따르면 나이 가 증가함에 따라 색상의 시인성에 영향을 준다고 보고 되었고, Ichikawa 등19)의 연구에서 노화가 색상인지 능 력에 부정적인 영향을 준다고 보고 하였지만, 본 연구에 서는 연령이 시인성에 주는 영향을 배제하기 위해 20대 의 대상자로만 진행이 되었다. 따라서 후속 연구에서는 연령에 의한 영향이 고려된 연구가 필요하다고 사료된 다. 또한, 이전 문헌에서 기후와 조도에 따라 색상 인지 에 영향을 준다고 보고 하였지만,20) 본 연구는 밝은 날 조도상태에서 진행이 되었다. 따라서 조도와 나이 등과 같이 색상 인지에 영향을 줄 수 있는 다른 요소들이 고 려된 후속 연구가 필요하다고 사료된다.

    Ⅴ. 결 론

    본 실험의 결과 배경색상에 따라 물체의 시인성에 영 향을 주는 것으로 나타났으며, 동일한 배경 색상에서도 물체의 색상에 따라 시인성에 영향을 주는 것으로 나타 났다. 망막의 흐린 상을 유발하기 위해 가입도를 부가한 결과 모든 색상의 공에서 시인성이 저하되었고, 부가한 가입도가 증가할수록 시인성이 더욱 저하되었다. 골프 전용 착색 렌즈는 대비도를 개선시켜 푸른 잔디 환경에 서 시인성 향상에 긍정적인 영향을 준다는 결과를 보 였다.

    Acknowledgement

    This work was supported by research grants from Daegu Catholic University in 2023.

    Figure

    KJVS-25-1-29_F1.gif

    Golf balls used in the experiment.

    KJVS-25-1-29_F2.gif

    The grass and sand used in the experiment.

    KJVS-25-1-29_F3.gif

    Green tinted lenses and spectral transmission curve used in this study.

    KJVS-25-1-29_F4.gif

    Minimum perception distance measured on grass.

    KJVS-25-1-29_F5.gif

    Minimum perception distance Difference on grass between +1.00 D fogging and golf-only lens with +1.00 D fogging.

    KJVS-25-1-29_F6.gif

    Minimum perception distance measured on sand.

    Table

    Subjective visibility assessment on grass

    Subjective visibility assessment on sand

    Reference

    1. Murray AD, Daines L et al.: The relationships between golf and health: A scoping review. Br J Sports Med. 51(1), 12-19, 2017.
    2. Murray A, Daines L et al.: The relationship and effects of golf on physical and mental health: A scoping review protocol. Br J Sports Med. 50(11), 647-650, 2016.
    3. Han YS: 'Gollin' MZ generation joins, Golf Market Grows. Available at https://moneys.mt.co.kr. Accessed March 15, 2022. https://moneys.mt.co.kr/news/mwView.php?no=2022031509578062788
    4. Stenner BJ, Mosewich AD et al.: Why do older adults play golf? An evaluation of factors related to golf participation by older adults. J Aging Phys Act. 17, 1-7, 2019.
    5. Tseng F, Chao C et al.: Assessment of human color discrimination based on illuminant color, ambient illumination and screen background color for visual display terminal workers. Ind Health 48(4), 438-446, 2010.
    6. Shih Y, Huang R et al.: The influence of computer screen polarity and color on the accuracy of workers' reading of graphics. Work 45(3), 335-342, 2013.
    7. Erickson GB, Horn FC et al.: Visual performance with sport-tinted contact lenses in natural sunlight. Optom Vis Sci. 86(5), 509-516, 2009.
    8. Porisch E: Football players' contrast sensitivity comparison when wearing amber sport-tinted or clear contact lenses. Optometry 78(5), 232- 235, 2007.
    9. Baldasso M, Roy M et al.: Effect of blueblocking lenses on colour discrimination. Clin Exp Optom. 104(1), 56-61, 2021.
    10. Sehlapelo RR, Oduntan AO: Effect of optical defocus on colour perception. African Vis Eye Health 66(2), 77-81, 2007.
    11. Wood JM, Atchison DA et al.: When red lights look yellow. Invest Ophthalmol Vis Sci. 46(11), 4348-4352, 2005.
    12. Murray AD, Daines L et al.: The relationships between golf and health: A scoping review. Br J Sports Med. 51(1), 12-19, 2017.
    13. Dudea D, Gasparik C et al.: Influence of background/surrounding area on accuracy of visual color matching. Clin Oral Investig. 20(6), 1167-1173, 2016.
    14. Ho-Phuoc T, Guyader N et al.: When viewing natural scenes, do abnormal colors impact on spatial or temporal parameters of eye movements? J Vis. 12(2), 4, 2012.
    15. Woods RL, Strang NC et al.: Measuring contrast sensitivity with inappropriate optical correction. Ophthalmic Physiol Opt. 20(6), 442-451, 2000.
    16. Cerviño A, Gonzalez JM et al.: Effect of sporttinted contact lenses for contrast enhancement on retinal straylight measurements. Ophthalmic Physiol Opt. 28(2), 151-156, 2008.
    17. Shaik M, Majola PD et al.: The effect of tinted spectacle lenses on contrast sensitivity and colour vision. African Vis Eye Health 72(2), 61-70, 2013.
    18. Yokoyama S, Tanaka Y et al.: Age-related changes of color visual acuity in normal eyes. PLoS One 16(11), 2021.
    19. Ichikawa K, Yokoyama S et al.: The change in color vision with normal aging evaluated on standard pseudoisochromatic plates part-3. Curr Eye Res. 46(7), 1038-1046, 2021.
    20. Park HS, Lee CS: The effect of background brightness on foreground color visibility in artificial climatic conditions: Centered on fog and rainfall. J Korean Color Soc. 32(4), 27- 33, 2018.