1. 인간의 감각 민감도
인간은 자신이 생각하는 것보다 더 예민한 감각을 가지고 있다. 정신 물리학에서는 인간의 감각 민감도를 절대역과 변별역으로 구분하여 측정한다.
1) 절대역
인간의 민감한 감각도를 과학적으로 측정하기 위해서는 개인차와는 무관하게 자극의 존재를 찾아낼 수 있는 기준을 정해야 하는 것. 즉, 절대역이란 자극이 존재하는지를 50%의 확률로 탐지할 수 있을 만한 자극의 강도를 말한다. 절대역은 임의적이며 인간의 보고에 의해 결정되는 것이기 때문에 자극강도와 같은 감각 요인과 개인의 성격, 기분, 피로도 같은 비감각 요인의 영향을 받는다. 절대역의 판단에 신호탐지이론이 사용된다. 신호탐지이론은 불확실한 상황에서 인간이 내리는 결정 과정을 분석하기 위한 이론이다.
2) 변별역
두 자극의 차이를 50%의 확률로 찾아낼 수 있는 자극강도의 차이를 변별역이라 한다. 민감한 변별능력은 와인 산지나 연도를 변별해내는 와인 소믈리에, 농산물이나 해산물 품질을 변별해내는 경매업자 같은 직업인에게 꼭 필요한 기능이다. 변별역에는 절대 변별역과 상대 변별역이 있다.
절대 변별역은 표준자극과 변화 자극의 강도를 같게 한 후 자극의 강도를 변화시키면서 차이를 처음 느낀 값과 분명하게 차이가 난 후 강도의 차이를 점점 줄여나갔을 때 처음 차이를 느끼지 못한 값의 평균치를 구하고 거기에 표준자극의 강도를
뺀 것이다.
상대 변별역은 절대 변별역과 표준자극 간의 비율을 말하며 일반적으로 베버상수로 알려져 있다. 나중에 페흐너나 스티븐스에 의해 상대 변별역에 대한 법칙은 수정되었지만 기본 개념은 유사하다.
변별역은 우리 일상생활에 사용감 평가가 중요한 화장품이나 식품회사에서 가장 자주 사용된다.
3) 감각순응
감각순응은 일정한 자극에 지속적 노출되면 자극에 대한 민감도가 약해지는 것이다. 감각순응 때문에 자극에 대한 민감도가 떨어지긴 하지만 중요한 장점이 있다. 우리는 새로운 정보가 거의 없는 일정한 색채, 냄새, 거리의 소음 등에 주의가 분산되지 않고 환경의 유용한 정보라고 할 수 있는 새로운 변화에 주의를 기울일 수 있다. 즉, 우리의 감각기관은 반복에 의해서 지루해지면 더 새롭고 흥미로운 것에 주의를 기울이고 유용한 것을 선택적으로 바라본다는 것을 말한다.
2. 우리가 멋진 풍경을 보게 되는 과정
우리가 주변 세상에 존재하는 사물의 색깔이나 형태를 인식하는 과정을 알아보자.
1) 눈의 구조
각막과 동공: 눈에서 빛을 받아들이는 입구는 눈의 가운데 있는 까만 부분으로 그 바깥 부분인 각막은 약 0.5mm 두께의 투명한 막으로 되어 있고 앞으로 볼록하게 만곡을 이루고 있어 빛이 굴절되어 동공으로 모이게 된다. 각막에는 혈관이 없어 주변 혈관이나 눈물, 조직액이 확산되어 영양을 공급하게 되는데 콘택트렌즈를 하게 되면 각막이 손상되고 충혈이 될 수 있다. 동공은 각막 뒤에 빛이 들어가는 둥근 입구이고 눈동자 속에 있는 또 하나의 작은 원이다.
입구 크기는 카메라 조리개 역할을 하는 홍채에 의해 조절되고 주변이 밝으면 홍채가 좁아져서 동공이 작아지고 주변이 어두우면 홍채가 열려서 동공이 커진다. 동공 크기는 자율신경의 영향을 받기에 감정 상태, 빛의 세기, 정보 처리량에 따라 달라질 수 있다.
수정체와 망막: 수정체는 카메라 렌즈에 해당하는 것으로 망막에 이미지가 선명히 형성되도록 모양체근이 수정체 두께를 변화시켜 초점을 조절해 준다. 이때 수정체가 탄력을 잃고 두꺼워지면 빛의 굴절력이 커져서 망막 앞에 상이 맺히는 근시가 발생하고, 수정체가 얇아지면 망막 뒤에 상이 맺히는 원시가 된다.
망막은 빛을 인식하는 수용기인 간상체와 추상체로 이루어져 있다.
간상체는 중심와에서 20도 떨어진 망막 주변에 위치하고 빛에 민감하여 어두울 때도 물체 윤곽을 쉽게 인식 가능하다. 중세 유럽에서는 별을 관측하기 위해 간상체를 이용하여 몸을 대각선으로 하고 별을 보았다고 한다.
추상체는 주로 중심와 주변에 밀집하고 색을 보거나 정확한 물체 형태를 보는 데 사용된다.
망막에 간상체와 추상체가 있다는 증거에는 암순응 현상과 퍼킨지 변경 현상이 있다.
암순응 현상은 우리가 밝은 곳에 있다가 어두운 극장에 들어가서(빛에 둔감한 추상체 작용) 자리를 찾으려 할 때 잠깐 어둠에 적응되지 않아 자리를 못 찾는 어려움을 겪을 때 나타나는 현상(이후 빛에 민감한 간상체 작용하면서 자리가 보이기 시작)이다.
퍼킨지 변경 현상은 석양이 질 무렵 붉은색 물체(추상체는 붉은색과 같은 장파장에 더 민감)보다 파란색 물체(간상체는 파란색과 같은 단파장에 더 민감)가 더 선명해 보이는 현상인데, 간상체의 활동이 증가하면서 파란색이 더 잘 보이는 현상이 일어나게 된다.
2) 우리는 물체의 형태를 어떻게 볼 수 있나
물체를 확인하려면 우선 형태 파악을 해야 하는데 직선이나 원 같은 물체의 속성을 뇌로 전달하는 상향 처리와 기억되어 있는 정보에 근거해 물체의 구체적인 형태를 추측하는 하향처리 간의 상호작용에 의해 이루어진다.
(1) 명암의 차이
물체 형태의 파악을 위해 윤곽이 먼저 확인되어야 하는데 윤곽은 물체 표면이 어둡다가 환해지거나 환하다가 어두워지는 지점을 이은 선이라 할 수 있다. 우리 뇌는 명암의 차이에 민감, 그 차이를 더 분명하게 만드는 경향이 있는데 이것을 외측억제라 한다. 즉, 밝은 곳은 더 밝게 어두운 곳은 더 어둡게 보여 물체 윤곽이 더 정확하게 지각되는 것을 말한다.
(2) 세부 특징의 탐지
대략적 물체 윤곽이 확인되면 세부 특징을 찾아 물체의 구체적 형태를 결정하는 과정이 일어나게 된다. 휘블과 위슬(1965)은 대뇌 시각피질에서 직선, 방향, 움직임, 특정 길이를 가진 물체의 움직임을 알아내는 세포 존재를 발견했다.
또한 트리즈만과 제라드(1980)는 원들 속에서 원이 아닌 도형을 찾는 시간은 원의 개수가 증가할수록 길어지지만 원이 아닌 도형에서 원을 찾는 시간은 원이 아닌 도형이 증가해도 차이가 없음을 발견했다.
3) 우리는 물체의 색깔을 어떻게 인식하나
색깔이란 본래 존재하지 않으며 물체가 반사하는 빛의 파장에 시각 시스템이 반응하게 되어 색을 느끼게 된다.
모든 빛은 삼원색에 의해 표현될 수 있고 우리 눈에는 그것에 반응하는 수용기가 존재할 것이라고 가정할 수 있으며 이것이 영과 헬름홀츠가 주장한 삼원색설이다. 하지만 이 가정은 증명되지 못했으나 마크스(1975)의 현미분광측광법에 의해 증명되었다. 그러나 삼원색설 만으로 색깔 인식 과정을 설명하는 데는 한계가 있다. 삼원색설에서는 적색과 녹색을 볼 수 있어야 혼합된 노란색을 볼 수 있는데 적–녹 색맹도 노란색을 볼 수 있다는 것이 발견되었다. 또 삼원색설에서는 같은 위치에 있는 색은 늘 같은 색으로 지각되어야 하는데 한 위치에서 두 색이 보이는 부적잔상효과가 나타난다.
4) 우리는 물체의 움직임을 어떻게 느낄 수 있나
(1) 실제 물체가 움직일 때
움직이는 물체는 자신의 배경을 차례대로 가리며 지나가기 때문에 물체가 움직인다는 것을 알게 된다. 대상의 움직임은 그 대상의 속성에 따라 딱딱한 운동, 생물학적 운동으로 나뉜다. 공이나 자동차의 운동은 형태 변화가 없는 딱딱한 운동이고 동물의 움직임은 형태가 달라지는 생물학적 운동이다. 요한슨(1975) 연구는 운동지각이 형태 지각과 독립적으로 일어날 수 있음을 보여준다.
(2) 물체가 움직이지 않는데도 움직이는 것처럼 느끼는 이유
물체는 움직이지 않는데도 우리가 움직임을 느끼는 것을 가현운동이라 한다.
첫째, 스트로보스코픽운동은 일련의 자극이 짧은 시간 간격(60~120msec)을 두고 제시되면 움직인다고 지각, 이를 활용한 것으로 영화나 네온사인 광고가 있다.
둘째, 유인 운동은 두 물체가 상대적으로 움직일 때 하나는 정지해 있고 다른 하나는 움직이는 것처럼 느끼는 것, 구름 사이로 달이 움직이는 것처럼 보이는 것도 실제로는 구름이 움직이는 것이지만 달이 상대적으로 작기 때문에 달이 움직이는 것처럼 보이는 것이다.
셋째, 자동운동은 어떤 사물을 볼 때 우리는 어떤 준거에 근거하여 그것의 위치를 확인하려고 하는데 배경이 너무 어두워 준거가 잘 보이지 않으면 준거를 찾는 과정에서 물체가 움직이는 것처럼 보일 수 있다.
