시각심리학 형태지각 담당교수: 홍우평

목 차 지각의 초기단계 전체장 격자패턴 마하밴드와 외측억제

지각의 초기단계 - 자연광경이나 시각예술과 같은 실제 대상들을 지각하는 초기단계에서 두뇌는 눈에서 들어오는 신경메시지를 선, 전경/배경, 모서리, 대비(원시자극 primitive)등과 같은 단순 패턴으로 분류 - 복잡한 시각 형태도 보다 단순한 형태부터 만들어짐 - 시각의 기본원리를 자각하는 것에 근거 - 윤곽은 대상들을 상호간에 분리

Fig. 3.1 복잡한 시각 형태도 보다 단순한 형태부터 만들어짐. 시각의 기본원리를 자각하는 것에 근거. Hokusai - Thirty-six Views of Mount Fuji : Southerly Wind and Fine Weather

전체장 (Ganzfeld) - 전체장은(Ganzfeld)은 개념적으로 윤곽의 반의어 - 윤곽이 없는 시야 - 일정한 회색 시각장 외에는 아무것도 볼 수 없다

전체장 (Ganzfeld) 전체장 경험 (Ganzfeld Experiment) 윤곽이 없을 때 전체장을 경험하는 것이 아니라 아무것도 움직이지 않을 때 경험하는 것이다 우리의 눈은 의식할 수 없지만 눈동자가 끊임없이 무선적으로 흔들리기 때문에(안구진탕 nystagmus) 전체장 현상은 일어나지 않는다 환경 속에 아무런 변화가 없다면, 아무리 눈을 움직여도 망막에서의 변화(차이)가 없기 때문에, 쉽게 전체장을 경험할 수 있다

전체장 (Ganzfeld) - 시각 시스템과 두뇌는 윤곽을 보는데 익숙해져 있기 때문 에, 윤곽이 사라지게 되면 방향감을 상실 - 눈과 두뇌는 탁월한 모서리, 선분 탐지기 - 선분을 쉽게 볼 수 있는 것은 그것이 단순하기 때문이 아니라, 그 신호를 처리하도록 철저하게 준비되어 있는 눈과 두뇌를 가지고 있기 때문 => 두 마리 얼룩말

격자패턴 가장 단순한 패턴으로 시지각의 기본과정 특히 시력을 이해하는 수단으로 사용 - 대비되는 형태를 사용하여 눈의 한계를 검증 • 흰 배경에 그려진 머리카락 만큼 가느다란 선도 쉽게 지각 그러나 배경이 진 회색으로 변하면 선분의 지각이 어려워 짐

Fig. 3.2 측정된 빛의 강도 단순 사각파(square wave)

격자패턴 Fig. 3.2 - 검은 띠와 흰 띠의 조도가 확실함 - 빛 강도의 모양을 사각파라 함 - 과제를 성공적으로 수행하기 위해서는 흰 띠와 검은 띠를 구별 할 수 있어야 함 - 띠의 폭이 아주 작거나 배경이 어떤 식으로든 눈에 너무 뜨이거나 훼손되면 과제가 어려워 짐

Fig. 3.3 사인파 격자. 아래쪽 격자의 사인파는 위쪽 격자에 비해서 두 배의 공간빈도를 갖는다.

격자패턴 Fig. 3.3 - 이런 유형의 신호는 보다 많은 “소음”을 갖는다고 말함 - 빛 강도의 패턴은 사각파가 아니라 사인파의 형태

Fig. 3.4 Claude Monet - Four Poplars

격자패턴 Claude Monet - Four Poplars - 몽롱한 느낌에도 불구하고 , 장면은 눈에 두드러지는 수직선들에 의해 여러 부분으로 나누어짐 - 장면을 전경과 배경으로 분리하려는 사람들의 경향을 이용 - 눈과 두뇌의 기본 기능으로 인해서 우리는 자발적으로 장면이 두 개의 구분되는 요소로 구성된 것으로 보게 됨

Fig. 3.5 Wassily Kandinsky - Décor for Mussorgsky’s Pictures at an Exhibition

격자패턴 Wassily Kandinsky - Décor for Mussorgsky’s Pictures at an Exhibition “단단한” 부분 - 격자 패턴은 받아들이는 데 시간이나 노력이 거의 요구 되지 않는다 - 눈과 시각피질은 구조적으로 수평자극과 수직자극을 효 과적으로 지각하고 처리하도록 되어있음

격자패턴 Wassily Kandinsky - Décor for Mussorgsky’s Pictures at an Exhibition “부드러운” 부분 - 처리하기가 “단단한” 부분보다 어렵지만 격자들보다 더 흥미를 끔 - 처리하는데 더 많은 시간과 주의가 요구 됨

선분 처리 Hubel & Wiesel(1963) 시각피질의 상이한 부위에 존재하는 뉴런들은 서로 다른 유형의 시각자극에 반응 수평자극과 수직자극 P. 40 ~ 41 참고

Fig. 3.6 LGN(측면슬상핵) 내 망막지도

Fig. 3.7 Hubel & Wiesel(1963)

Fig. 3.8 Bridget Riley - Current

격자패턴 Bridget Riley - Current - 신경 피로 순응(adaptation) Fig. 3.9 - 신경학적, 심리학적으로 이해 - 신경 피로 순응(adaptation) • 흑백이 교차하는 격자패턴과 같은 강렬한 자극을 받으면, 뒤따르는 피로에 의해서 계속되는 자극에 덜 민감해져 실험 참가자들은 흑백 격자의 외현적 대비가 희미해진다고 봄 Fig. 3.9

격자패턴 Bridget Riley - Current - 움직임 감각 - 반복 • 구체적인 참조물이 거의 없고 매우 반복적인 패턴에서 강력함 • 곡선이거나 선분의 굵기가 일정하지 않으면 신경 피로의 비율도 일정하지 않음 - 반복 • 반복적인 장면을 볼 때, 그 장면 나머지 부분을 추론 • 반복성이 지나치게 주어지면, 시각시스템은 혼란에 빠짐

격자패턴 Bridget Riley - Current - 깜빡임 효과 (flicker effect) • 눈이 작동하는 방식에 근거 • 미세한 눈의 움직임이 지속적인 잔여효과(after effect), 즉 깜빡임을 초래 상위수준의 인지과정 • 감각 메시지는 유사한 대상에 대한 과거의 경험과 연합 - 모든 원리가 동시에 작동 : parallel

Fig. 3.10 Frank Stella - Quathlamba

격자패턴 광학예술 (optical art) 또는 움직이는 예술 (kinetic art) - 적막에 싸여있는 미술관에서 해방되어 티셔츠, 패션잡지, 대학교 기숙사 등에 대중적으로 표현된 예술 - 몇몇 예술평론가들은 광학예술, 움직이는 예술, 또는 기하예술은 “예술”일 수가 없으며, 단지 착시나 속임수를 사용한 것에 불과하다고 비판 - 비난에도 불구하고 광학예술은 모든 시지각 심지어는 고전미술의 지각에 기저하는 여러 가지 근본적 물음들을 표출

Fig. 3.11 세상에 대한 Mach의 관점

마하밴드와 외측억제 마하밴드(Mach band) 무채색 막대자극의 또 다른 배열, 즉 일련의 회색 띠를 밝기 순으로 배열한 것 대비와 윤곽의 지각 문제 망막상의 낮은 선명도와 왜곡 결론 : 밝기대비가 망막의 인접영역간에 밝기의 차이를 강조하여서, 물리적으로는 존재하지 않는 지각된 경계를 만들어 냄 (Gleitman, 1981, p.197)

Fig. 3.12 Ernst Mach - Mach Band

마하밴드와 외측억제 Fig. 3.12 막대자극들이 서로 인접한 경계영역의 모서리(경계선)를 주목 착시 : 각 막대자극의 회색의 강도는 일정

Fig. 3.13 마하밴드에서 실제 빛의 강도(물리적 강도)와 지각된 강도(심리적 강도)

마하밴드와 외측억제 외측억제 (lateral inhibition) 빛이 망막의 특정 위치에 주어졌을 때, 그 주변영역의 신경활동이 차단되거나 억제되는 현상 빛의 강도가 클수록, 외측억제도 증가 Frank Werblin & John Dowling (1969) “단일세포” 실험 (single-cell experiment) 여러 유형의 망막 신경 세포간의 상호작용으로 발생 대비되는 영역이나 윤곽 애매한 시각장에서 고양된 모서리 탐지를 초래

Fig. 3.14 Ernst Mach - Mach Band

마하밴드와 외측억제 Fig. 3.14 왼쪽 사각형 : 흰 수직선 오른쪽 사각형 : 검은 수직선

Fig. 3.15 Georges Seurat - Invitation to the Side Show

마하밴드와 외측억제 Fig. 3.15 대상과 사람들을 구분하는 별도의 선이 없음 대비 윤곽을 사용하여 모서리의 인상을 창조

Fig. 3.16 구름무늬음각 백자

Fig. 3.17 Hermann - 격자

마하밴드와 외측억제 Fig. 3.17 교차지점의 희미한 회색 원 교차지점을 바로 주시하면 회색 원은 소실 빛의 강도 : 흰색 > 검은색 : 흰색의 외측억제 발생

Fig. 3.18 Victor Vasarely - Supernovae

Fig. 3.19 Victor Vasarely - Vonal Ksz

마 무 리 ‘본다’ : 의미해석 <- 형태(대상) 지각 <- 윤곽 지각 그러므로, 눈과 두뇌는 원시자극 처리에 특화 <- 원시자극 지각 그러므로, 눈과 두뇌는 원시자극 처리에 특화 따라서, 없는 것도 본다. = 착시, 추론