Figure and Form Perception

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1 Figure and Form Perception
커뮤니케이션 심리학1: 시각 홍우평prof. Chapter 3. Figure and Form Perception 미디어커뮤니케이션학과 박범준 박성규 박성미 박찬미 성창민 송혜진 심민서

2 ① The arts applied grating
Contents Q&A 4 Mach Bands (마하밴드) Gratings ② Optical Art ① The arts applied grating (격자패턴) 3 2 Lateral Inhibition (외측억제) 1 The Ganzfeld (전체장)

3 The GANTZFELD PICTURE 1 전체장 효과와 가장 비슷한 느낌의 사진 1

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5 1. The Ganzfeld - Visual field that has no contours.
Contours are among the most powerful environmental cues for human survival. - Visual field that has no contours. Something like what you might experience if you were lost in a boat in very dense fog. 전체장은 짙은 안개 속에 둘러싸인 보트에서 방향감을 상실했을 때와 같다. 일정한 회색 시각장 외에 아무 것도 볼 수 없다. / 반면, 4슬라이드의 그림을 보면 윤곽선이 뚜렷한 이미지들이다. 인간은 생존을 위한 강력한 환경단서로 윤곽의 구분을 학습했고, (윤곽이 사라지면 방향감을 상실: 슬라이드7의 실험에서 설명) 선분을 탐지할 수 있도록 특별하게 설계된 뇌와 눈을 가지고 있으므로 윤곽이 있는 것을 더 편안하게 느낀다. 사람의 눈과 뇌가 탁월한 ‘모서리 탐지자’이자 ‘선분 탐지자’인 이유가 바로 여기에 있다.

6 The Ganzfeld Experience
Powerful is the inclination to see line that the brain “sees” them where they do not exist. ※ When we study the perception of simple contours and gratings we are looking into the eye and brain of the beholder and seeing clearly how these work. 이 실험으로부터 얻을 수 있는 교훈 1,2 우리는 없는 선분도 보고자 하는 의지가 있다. 특히 우리가 윤곽이나 격자패턴을 보게 될 경우 자극을 보고 있는 사람의 눈과 두뇌를 들여다볼 수 있기에 우리는 지금부터 격자패턴과 마하밴드, 그리고 억제효과에 대해서 배울 것이다.

7 1. The Ganzfeld - Visual field that has no contours.
Contours are among the most powerful environmental cues for human survival. - Visual field that has no contours. Something like what you might experience if you were lost in a boat in very dense fog. 전체장은 짙은 안개 속에 둘러싸인 보트에서 방향감을 상실했을 때와 같다. 일정한 회색 시각장 외에 아무 것도 볼 수 없다. / 반면, 4슬라이드의 그림을 보면 윤곽선이 뚜렷한 이미지들이다. 인간은 생존을 위한 강력한 환경단서로 윤곽의 구분을 학습했고, (윤곽이 사라지면 방향감을 상실: 슬라이드7의 실험에서 설명) 선분을 탐지할 수 있도록 특별하게 설계된 뇌와 눈을 가지고 있으므로 윤곽이 있는 것을 더 편안하게 느낀다. 사람의 눈과 뇌가 탁월한 ‘모서리 탐지자’이자 ‘선분 탐지자’인 이유가 바로 여기에 있다.

8 2. Lateral Inhibition - - creates a contrast in stimulation
The capacity of an excited neuron to reduce the activity of its neighbors creates a contrast in stimulation - occurs primarily in visual processes, but also in tactile, auditory, and even olfactory processing. - 한 뉴런의 활동이 이웃한 뉴런들의 활동에 의해 감소되는 현상(The capacity of an excited neuron to reduce the activity of its neighbors disables the spreading of action potentials from excited neurons to neighboring neurons in the lateral direction) creates a contrast in stimulation / that allows increased sensory perception. 시각뿐 아니라 다른 감각기에서도 나타남 - cells in the cerebral cortex and thalamus and make up lateral inhibitory networks - between neurons that are not adjacent in a spatial sense, but in terms of modality of stimulus - aids in colour discrimination

9 2. Lateral Inhibition the process of lateral inhibition
A stimulus affecting all three neurons, but which affects B strongest or first, can be sharpened if B sends lateral signals to neighbors A and C not to fire, thereby inhibiting them. Lateral inhibition is used in vision to sharpen signals to the brain (pink arrow). 책 72쪽 본문에 대한 설명

10 2. Lateral Inhibition increases the contrast and sharpness in visual response aid the brain in perceiving contrast within an image. - 시각적 외측억제 두 지점에서 강도가 다른 빛이 들어와서 두 개의 수용기를 각각 강하게 또는 약하게 흥분시키고 이 두 다른 신경 흥분이 중간세포를 거쳐 통합되면 강한 쪽이 약한 쪽을 억압하여 두 쪽의 차이를 더욱 크게 하는 신호가 발생. 강도가 다른 신경 흥분이 인접해 있으면 강한 쪽이 약한 쪽을 억압한다고 하여 이를 외측억제라고 한다. 인간의 시지각에서 나타나는 외측억제 (2조 발표에서 언급했을듯? 시감각기에 대한 용어를.) in the mammalian retina, for example In the dark, a small light stimulus will be enhanced by the different photoreceptors (rod cells). The rods in the center of the stimulus will transduce the "light" signal to the brain, whereas different rods on the outside of the stimulus will send a "dark" signal to the brain. This contrast between the light and dark creates a sharper image.

11 3 lightness perception phenomena explained by lateral inhibition
인간의 시지각에서 외측억제를 가장 명확히 볼 수 있는 실험적 예시 2. Lateral Inhibition 3 lightness perception phenomena explained by lateral inhibition ① The Hermann Grid : Seeing spots at an intersection ② Brightness Contrast : Seeing areas of different brightness due to adjacent areas 마하밴드, 헤르만 그리드, 명도대비 등이 설명됨 (명도대비 : 같은 회색이 밝은 배경 속에 있을 때 어두운 배경에 있을 때보다 어둡게 보임) 점차로 밝고 어두움이 교차되는 지점에서 경계의 감각을 증폭 -> 증폭된 경계가 형태의 윤곽 = 모서리 - 외측 억제는 시각 시스템이 망막의 각 지점에서 감지되는 빛의 강도를 단순히 점 대 점 별로 부호화하는 것이 아니라 한 장면의 공간적 구조를 어떻게 부호화하기 시작하는지 드러냄  - 망막은 이런 방식으로 조직화되어 있어서 모서리, 즉 밝음에서 어둠으로 혹은 그 반대로의 급격한 변화를 탐지  - 모서리는 시각에서 극도로 중요한 것  - 그것들은 물체의 모양을 뚜렷하게 하는데, 그 경계를 부각시키는 것은 어떤 것이든 특히 낮은 조명 상황에서 물체의 모양을 볼 수 있는 능력을 향상 ③ Mach Bands : Seeing borders more sharply

12 2. Lateral Inhibition The Hermann Grid illusion
A grid illusion is any kind of grid that deceives a person's vision. The two most common types of grid illusions are the Hermann grid illusion and the scintillating grid illusion. 그림1 그림2 그림1.: Dark blobs appear at the intersections 그림2.: Dark dots seem to appear and disappear at intersections 헤르만 그리드 현상 [ Hermann Grid Illusion ] 인접하는 2색을 망막 세포가 지각할 때, 두 색의 차이가 본래의 상태보다 강조된 상태로 지각되는 경우가 있는데, 교차되는 지점에 회색 잔상이 보이며 대비 효과를 보이는 현상. 하단 그림처럼 4각의 검정 사각형 사이로 백색 띠가 교차하는 곳에 그림자가 보이게 된다. 이는 백색 교차 부분이 다른 것에 비해 검은색으로부터 거리가 있기 때문에 대비가 약해져 거무스름하게 보이는 것이다. [네이버 지식백과] 헤르만 그리드 현상 [Hermann Grid Illusion] (색채용어사전, 2007, 도서출판 예림)

13 2. Lateral Inhibition The Hermann Grid illusion 74쪽 마지막 문단 & 3.14그림 참고

14 3 lightness perception phenomena explained by lateral inhibition
인간의 시지각에서 외측억제를 가장 명확히 볼 수 있는 실험적 예시 2. Lateral Inhibition 3 lightness perception phenomena explained by lateral inhibition ① The Hermann Grid : Seeing spots at an intersection ② Brightness Contrast : Seeing areas of different brightness due to adjacent areas 마하밴드, 헤르만 그리드, 명도대비 등이 설명됨 (명도대비 : 같은 회색이 밝은 배경 속에 있을 때 어두운 배경에 있을 때보다 어둡게 보임) 점차로 밝고 어두움이 교차되는 지점에서 경계의 감각을 증폭 -> 증폭된 경계가 형태의 윤곽 = 모서리 - 외측 억제는 시각 시스템이 망막의 각 지점에서 감지되는 빛의 강도를 단순히 점 대 점 별로 부호화하는 것이 아니라 한 장면의 공간적 구조를 어떻게 부호화하기 시작하는지 드러냄  - 망막은 이런 방식으로 조직화되어 있어서 모서리, 즉 밝음에서 어둠으로 혹은 그 반대로의 급격한 변화를 탐지  - 모서리는 시각에서 극도로 중요한 것  - 그것들은 물체의 모양을 뚜렷하게 하는데, 그 경계를 부각시키는 것은 어떤 것이든 특히 낮은 조명 상황에서 물체의 모양을 볼 수 있는 능력을 향상 ③ Mach Bands : Seeing borders more sharply

15 3. Mach Bands Another arrangement of monochromatic bars, in which a series of gray stripes is arranged in ascending order of brightness. 마하밴드란, 무채색 막대자극의 또 다른 배열, 즉 일련의 회색 띠를 밝기 순으로 배열한 것이다. [보기에는 단순한 색 띠 같지만, 마하밴드는 대비와 윤곽의 지각의 문제에 있어서 중요하게 다루어진다.] Look carefully at the edges. Notice that they are lighter when placed next to a darker panel and are darker when they are placed next to a light panel. What you are experiencing is an illusion. (말로!!!) 모서리(막대자극간에 보이는 경계선)을 주의 깊게 보라. 한 막대자극 내에서보다 검은 막대자극(우측 막대자극)과 인접한 영역은 상대적으로 밝게 보이고, 보다 밝은 막대자극(좌측 막대자극)과 인접한 영역은 상대적으로 어두워 보인다는 점에 주목하라. 여러분이 경험하는 것은 [사실] 착시이다.

16 3. Mach Bands 그림 3.11 Ernst Mach - Mach Band Another arrangement of monochromatic bars, in which a series of gray stripes is arranged in ascending order of brightness. 마하밴드란, 무채색 막대자극의 또 다른 배열, 즉 일련의 회색 띠를 밝기 순으로 배열한 것이다. [보기에는 단순한 색 띠 같지만, 마하밴드는 대비와 윤곽의 지각의 문제에 있어서 중요하게 다루어진다.] Look carefully at the edges. Notice that they are lighter when placed next to a darker panel and are darker when they are placed next to a light panel. What you are experiencing is an illusion. (말로!!!) 모서리(막대자극간에 보이는 경계선)을 주의 깊게 보라. 한 막대자극 내에서보다 검은 막대자극(우측 막대자극)과 인접한 영역은 상대적으로 밝게 보이고, 보다 밝은 막대자극(좌측 막대자극)과 인접한 영역은 상대적으로 어두워 보인다는 점에 주목하라. 여러분이 경험하는 것은 [사실] 착시이다.

17 3. Mach Bands Light is distorted and blurred as it passes through the lens and cornea, and further distorted as it passes through the liquid medium of the eye; the impression that falls on the retina does not have clear-cut lines or contours. How does the mind see distinctive edges, given an imprecise retinal image of these stimuli? Light is distorted and blurred as it passes through the lens and cornea, and further distorted as it passes through the liquid medium of the eye; the impression that falls on the retina does not have clear-cut lines or contours. 빛은 수정체와 각막을 통과하면서 왜곡되고 흐릿해지며, 눈의 수양액을 통과하면서 더욱 더 왜곡된다. 망막에 맺힌 상은 명백한 선이나 윤곽을 가지고 있지 않다. [하지만 앞서 본 것 처럼 우리는 마하밴드에서 명백한 모서리를 본다] 모서리의 망막상이 선명하지 않은 데도 불구하고, 어떻게 마음은 명백한 모서리를 보게 되는 것인가?

18 3. Mach Bands The answer is that brightness contrast accentuates intensity differences between adjacent retinal areas, so much so that it sometimes creates perceived boundaries where physically there are none. The answer is that brightness contrast accentuates intensity differences between adjacent retinal areas, so much so that it sometimes creates perceived boundaries where physically there are non. 해답은 밝기대비가 망막의 인접영역간에 밝기의 차이를 강조하여서, 물리적으로는 존재하지 않는 지각된 경계를 만들어낸다는 데 있다. Actual light intensity and perceived intensity for panels of mach bands. Because the perceived intensity is roughly equivalent to what we “see”, not what is physically present, and the eye exaggerates the contrast between adjacent gray bars. [표에서 볼 수 있는 것처럼] 마하밴드에서 실제 빛의 강도와 지각된 강도 사이에는 차이가 있다. 지각된 강도는 물리적으로 제시된 강도가 아니라 우리가 “보는”강도에 해당하고, 눈은 인접한 막대자극들간의 대비를 과장하기 때문이다. 이러한 지각된 강도의 흥미진진한 변화는 [앞서 소개한(외측억제 설명이 마하밴드보다 앞에 있길래…)] 외측억제라고 부르는 신경학적 과정에 의한다.

19 3. Mach Bands The answer is that brightness contrast accentuates intensity differences between adjacent retinal areas, so much so that it sometimes creates perceived boundaries where physically there are none. The curious change of perceived intensity is due to a neurological process called lateral inhibition. The answer is that brightness contrast accentuates intensity differences between adjacent retinal areas, so much so that it sometimes creates perceived boundaries where physically there are non. 해답은 밝기대비가 망막의 인접영역간에 밝기의 차이를 강조하여서, 물리적으로는 존재하지 않는 지각된 경계를 만들어낸다는 데 있다. Actual light intensity and perceived intensity for panels of mach bands. Because the perceived intensity is roughly equivalent to what we “see”, not what is physically present, and the eye exaggerates the contrast between adjacent gray bars. [표에서 볼 수 있는 것처럼] 마하밴드에서 실제 빛의 강도와 지각된 강도 사이에는 차이가 있다. 지각된 강도는 물리적으로 제시된 강도가 아니라 우리가 “보는”강도에 해당하고, 눈은 인접한 막대자극들간의 대비를 과장하기 때문이다. 이러한 지각된 강도의 흥미진진한 변화는 [앞서 소개한(외측억제 설명이 마하밴드보다 앞에 있길래…)] 외측억제라고 부르는 신경학적 과정에 의한다.

20 외측억제 예시 그림 3.15와 3.16 (책에 설명 있음) 그림 3.15 Victor Vasarely - Supernovae
그림 3.16 Victor Vasarely - Vonal Ksz

21 4. Gratings <Process> - -
Grating is structures or objects at regular intervals that is vertical or horizontal lines. - The eyes see the object that is separated in two (figure and ground) automatically because of the function of eyes and brain. - <Process> Eyes see the intersection of white and black color stripes The brain is stimulated by sight effect

22 4. Gratings Intensity Graph Simple squre wave band’s intensity graph
Sine wave band’s intensity graph Simple squre wave band’s intensity graph

23 4. Gratings We can know that… 1. 2. 3.
White color’s light intensity > black one. 1. Simple square wave grating > sine wave 2. The width between of gratings is too short or grating picture is damaged, the intensity graph shape has not apparent difference. 3. Through this three graphs, We can know that… ???????????????????????

24 4. Gratings ① The arts applied grating
This dreamlike landscape is divided into sections by vertical line. These signs give us visual strength and bring us back to reality. This perception creates psychological effect to viewer. So, many artists use characteristics of gratings. 이건 말로 해도 될 듯! Claude Monet - Four Poplars

25 4. Gratings ① The arts applied grating
This painting’s hard part requires very little effort to apprehend. It can be accept particularly. By contrast, soft part requires more difficult process. But these sight gives delight to the eye. Each sides stripes establish uncompromising rigidity. But, middle part gives soft feeling and it attenuate rigidity moods of each sides. This painting, based on Mussorgsky’s music tone poem, is an innoventive ?? scheme for visualizing music. Each sides stripes establish uncompromising rigidity. But, middle part gives soft feeling and it attenuate rigidity moods of each sides. This painting’s ‘hard’ part requires very little effort to apprehend. It can be accept particularly. By contrast, ‘soft’ part requires more difficult process. But these sight gives delight to the eye. Wassily Kandinsky - Décor for Mussorgsky’s Pictures at an Exhibition

26 4. Gratings ② Optical art - -
In 20 century, gratings have used systematically and these are called ‘optical art’ or ‘kinetic art’. - - Optical artist’s aim is to activate the viewer’s eye and thinking brain and then to provide a great portion of the ‘meaning’ of art.

27 4. Gratings Popular optical artists Victor Vasarely Jesus Rafael Soto
다만 그림은 뒷 페이지에 설명 없는 아티스트 위주로만 넣었음. Victor Vasarely 옵 아트의 창시자 (1908년 4월 9일 ~ 1997년 3월 15일), 옵 아트의 창시자, 추상 미술의 화가이자 디자이너, 색채 · 패턴 · 광학적 환영의 혁신적인 사용, 스크린 인쇄와 태피스트리 [네이버 지식백과] 빅토르 바사렐리 [VICTOR VASARELY] (501 위대한 화가, , 마로니에북스) Jesús Rafael Soto (June 5, January 14, 2005) was a Venezuelan op and kinetic artist, a sculptor and a painter.

28 4. Gratings Popular optical artists Carlos Cruz-Diez Bridget Riley
영국 여류화가. 런던 출생, 골드스미스 미술학교, 왕립미술학교에서 수학. 처음 인상파 풍의 구상회화를 제작하였으나 1959년 쇠라의 영향을 받아 시각적 효과를 추구, 무채색인 점과 곡선으로 긴장감이 있는 착시(錯視) 회화를 그려서 옵티컬 아트의 대표적 작가가 된다. 1967년까지는 백색과 흑색 화면을 주로 다루었으나, 이후 3색 또는 5색의 색채를 사용함으로써 착시적 효과는 약화되었으나, 더 미묘하고 깊이 있는 화면을 만들어 내고 있다. 대표작 『흐름』(1964 뉴욕 근대 미술관) [네이버 지식백과] 브리젯 라일리 [Bridget Riley] (미술대사전(인명편), 1998, 한국사전연구사)

29 4. Gratings Victor Vasarely: Pioneer of Optical Art -
Zebra(1950) Black & White (1959) +책에 있는 그림을 중심으로 추가 상세설명 He pursued carefully calculated geometric abstract modeling and gave a vivid movement on the screen with the subtle changes. He want to make a feel of the confusion of visual ambiguity. He emphasized to find a way to create a visual illusion of movement using a static image. He’s works are important to experience of viewer rather than finding artist’s intention. -

30 4. Gratings Bridget Riley: One of the foremost exponents of Optical Art When human see grating (intense stimuli), visual system fatigues rapidly. Then subjects report color contrast fading. This process is called ‘adaption’. an English painter who is one of the foremost exponents of op art 이 current라는 그림이 왜 confusing한건지 다음 페이지에 설명 Bridget Riley, ‘current’(1964)

31 4. Gratings The reason why this picture is confusing Highly redundant figure: visual system that analyzes other portion of gratings for reducing effort to process is confusing. 1. 2. Flicker effect: When viewing highly redundant figures, there are minute movements automatically causing confusing 3. Top-down: Sensory messages associated with a person’s previous experience Bridget Riley: One of the foremost exponents of Optical Art When human see grating (intense stimuli), visual system fatigues rapidly. Then subjects report color contrast fading. This process is called ‘adaption’. an English painter who is one of the foremost exponents of op art 이 current라는 그림이 왜 confusing한건지 다음 페이지에 설명 Bridget Riley, ‘current’(1964)

32 4. Gratings Bridget Riley: One of the foremost exponents of Optical Art When human see grating (intense stimuli), visual system fatigues rapidly. Then subjects report color contrast fading. This process is called ‘adaption’. an English painter who is one of the foremost exponents of op art 이 current라는 그림이 왜 confusing한건지 다음 페이지에 설명

33 4. Gratings - The artist in the areas of minimalism
and post-painterly abstraction: Frank Stella These days, using of parallel line forms has become popular. Relatively less stressing to eye and relaxing. - an American painter and printmaker, noted for his work in the areas of minimalism and post-painterly abstraction. Stella continues to live and work in New York. Frank Stella ‘Itata’

34 4. Gratings Application of optical artists ① Building design
Goyang City has applied Op. art in city’s building billboards. City officials said that "in order to provide sights to the public through the artistic design on billboards."

35 4. Gratings Application of optical artists ② Fashion
Vogue Feb. 2001 ② Fashion the dynamic illusion made of fabric pattern creates movement to viewer.

36 Division of roles 박범준: 조장, 발표 박성규: 자료조사 (The Ganzfeld(전체장))
박성미: 자료조사 (Mach Bands(마하밴드)) 박찬미: 자료조사 (Gratings ①, ②(격자패턴)) 성창민: 발표 송혜진: PPT 제작 심민서: 자료조사 (Lateral Inhibition(외측억제))

37 Thank you for your attention

38 Any Question?