사물을 선명하게 보기 위해 눈은 외부 물체에서 발생한 빛을 각막과 수정체에서 적절히 굴절시켜 빛이 망막의 중심오목에서 하나의 초점으로 맺히게 합니다. 전체 굴절의 1/3은 수정체에서 2/3는 각막에서 진행됩니다. 일반적으로 각막의 빛 굴절을 통해 망막에 초점을 맞추지만, 약 9m 내의 가까운 거리를 볼 때는 수정체의 모양으로 초점을 조절합니다. 즉 먼 곳의 물체를 바라볼 때는 수정체는 얇아집니다. 반면 가까운 곳의 물체를 바라볼 때는 수정체가 두꺼워지고 둥근 모양이 되면서 굴절력이 높아지게 되고 그 결과 초점거리를 짧게 하면서 망막에 정확한 초점이 형성되게 합니다. 이러한 굴절 과정에 문제가 생기면 눈에 들어온 빛이 망막의 중심 오목이 아닌 다른 곳에 초점을 맺게 되면서 시력이 저하되어 물체를 선명하게 볼 수 없게 됩니다. 굴절이상 여부 및 그 종류는 멀리 있는 물체를 보기 위해 수정체가 가장 얇은 상태일 때 망막의 중심오목을 기준으로 초점이 어디에 맺히는가에 따라 결정됩니다. 망막의 중심오목에 초점이 맺히는 것을 정시라고 합니다.
근시
근시는 눈의 굴절력이 안구의 길이에 비해 강하여 망막의 앞쪽에 물체의 상이 맺히는 경우입니다. 먼 곳은 잘 안 보이고 가까운 곳이 잘 보이는 증상이 가장 흔한 증상입니다. 원인으로는 유전적 요인, 안구의 길이가 길어지게 할 수 있는 과도한 근거리 작업, 인슐린과 관련된 영양적 요인 등이 있습니다. 10대와 20대에서 증가하고 이후에는 대부분 안정기로 접어든 후 유지되는 경향이 있습니다. 근시는 눈의 굴절력이 너무 강해서 발생하는 굴절성근시와 눈의 구조가 너무 길어서 발생하는 축성근시로 구별할 수 있습니다. 대부분 축성근시에 해당합니다. 멀리 있는 물체에서 반사한 빛은 상대적으로 평행한 방향으로 눈에 들어오게 됩니다. 반면 가까이 있는 물체에서 반사한 빛은 상대적으로 넓게 퍼져나가는 방향으로 진행하면서 눈에 들어오게 됩니다. 이 때문에 멀리 있는 물체에서 반사된 빛 보다 가까이 있는 물체에서 반사된 빛이 더 바깥쪽에서 굴절되면서 상대적으로 더 뒤쪽에 물체의 상이 맺히게 됩니다. 그 결과 정상인 경우보다 더 앞쪽에 초점이 맺히는 근시의 경우에는 조금이라도 더 뒤쪽에 물체의 상이 맺히게 되는 가까이에 있는 물체를 볼 때가 더 선명하게 볼 수 있습니다. 근시의 특성상 근시를 위한 안경은 오목렌즈를 사용합니다. 고도 근시일 경우 안구의 길이가 늘어나면서 망막도 늘어나 망막 박리가 생길 가능성이 커집니다. 그리고 근시 환자에게 시야에 검은 점이 떠다니는 비문증이 생기기도 합니다. 대부분 별다른 문제가 없지만 비문증은 간혹 망막 열공, 망막 박리 등 다른 안구 질환의 증상일 수 있습니다. 따라서 비문증이 발생하면 우선 안과 검진을 받을 필요가 있습니다. 근시 예방을 위해 과도한 근거리 작업이나 스마트폰 사용을 줄일 필요가 있습니다.
원시
원시는 눈의 굴절력이 약하거나 눈이 상대적으로 작아서 망막의 뒤쪽에 맺히는 경우입니다. 원시의 원인은 정확하지 않습니다. 출생 직후 대부분의 사람은 약한 원시를 가지고 있다가 성장하면서 정시화 과정을 거쳐 정시가 되는 것이 일반적입니다. 하지만 안구가 발생하고 성장하면서 각막이나 수정체의 굴절력이 지나치게 낮거나 안구의 길이가 너무 짧으면 원시가 계속 남아 있을 수 있습니다. 원시의 특성상 원시를 위한 안경은 볼록렌즈를 사용합니다. 눈의 조절 기능은 물체와의 거리에 따라 수정체의 곡률 또는 굴절력을 바꾸어 초점이 맺히는 거리를 조절하는 기능입니다. 이러한 눈의 조절 기능 또는 눈의 조절력은 초점을 앞쪽으로 이동하는 형태로만 작용합니다. 따라서 근시의 경우에는 초점이 이미 망막 앞쪽에 있기 때문에 이러한 눈의 조절 기능을 활용할 수 없지만 원시는 초점이 망막 뒤에 있기 때문에 눈의 조절 기능을 통해 망막에 초점을 맺게 하여 선명하게 볼 수 있습니다. 하지만 원시가 심할수록 더 많은 눈의 조절력이 필요하기 때문에 망막에 정확한 상이 맺히지 않을 수 있습니다. 원시는 시력이 좋은 경우가 많아서 우연히 발견하거나 40세 이후에 눈의 조절력이 약해지면서 발견되기도 합니다. 현재까지 특별한 원시 예방법을 없습니다.
난시
난시는 빛이 눈에서 굴절된 후 망막의 한 점에서 초점을 맺지 못하고 두 점 이상의 초점을 맺는 눈의 굴절이상의 일종입니다. 이러한 난시의 원인은 주로 각막이나 수정체의 불규칙한 표면 또는 모양으로 인한 불규칙한 빛의 굴절입니다. 난시의 대부분은 각막에서의 굴절이상입니다. 난시의 원인은 아직 정확하게 밝혀지지 않았습니다. 난시는 대부분 선천적인 경우가 많고 유전의 영향뿐만 아니라 안검하수, 부안검, 익상편과 같은 질환이나 염증 또는 관련 안구 수술이나 외상에 의해서도 발생할 수 있습니다. 난시는 먼 곳, 가까운 곳이 모두 흐릿하게 보이는 것이 대표적인 증상입니다. 대부분 어느 정도의 난시를 갖고 있고 그 정도가 심하면 시력에 문제가 생깁니다. 난시는 근시와 원시를 동반하는 경우가 많습니다. 그리고 난시가 심하면 조절 현상으로 인해 눈이 피로해지기 쉽고 심하면 두통이 생길 수도 있고, 한 눈으로 사물을 보아도 이중으로 보이는 복시 증상이 있을 수도 있습니다. 난시도 원시처럼 예방하기 어렵기 때문에 조기 검진 후 교정하여 약시 발생 가능성을 낮출 필요가 있습니다.
약시와 노안
약시는 눈에 특별한 문제는 없지만 안경이나 콘택트렌즈 등 활용해 교정한 시력도 좋지 않은 경우입니다. 시력표에서 양쪽 눈의 시력이 두 줄 이상 차이가 있을 때 시력이 안 좋은 쪽을 약시라고 합니다. 노안은 노화의 일종으로 수정체가 노화되면서 탄력성을 잃게 되는데 그 결과 눈의 조절력이 감소되어 근거리 시력이 나빠지는 경우입니다. 먼 곳을 보다가 가까운 곳을 보려면 수정체의 굴절력을 높여서 가까운 곳을 보게 되는데 노안이 진행되면 이러한 수정체를 활용한 조절 능력이 감소되어 가까이 있는 물건이 잘 보이지 않게 됩니다.