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시각 (감각)
시각(視覺, light sense)은 눈을 통해 빛의 자극을 받아들이는 감각 작용을 말한다.
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개요[편집]
시각은 인간이 느낄 수 있는 오감 중 한 요소로써, 눈을 통해 이루어지는 빛의 감각 및 그에 따르는 공간의 감각이다. 인간은 시각을 통해 외부 물체의 크기, 형태, 빛, 밝기 등을 비롯해 공간에 있어서의 위치와 운동을 알 수 있다.[1] 시각기관은 눈이지만, 시세포가 있어서 빛을 느끼는 곳은 눈 안의 망막뿐이며, 그 밖의 구조는 빛을 바르게 망막으로 도달시키기 위한 역할을 한다. 감각기관을 통해 획득하는 정보의 80% 이상이 시각을 통해 얻어진다. 이런 이유로 시각은 예로부터 많은 과학자들과 철학자들의 관심과 사색의 대상이 되어 왔다.[2] 눈 안쪽에 있는 망막은 신경계가 직접적으로 연속된 구조다. 감각기관은 대부분 피부의 일부가 변형-발달되어 뇌와 연결되면서 만들어지지만 눈은 뇌의 일부가 피부로 뻗어 나오면서 만들어진다. 마치 호기심에 찬 뇌가 바깥세상을 향해 뻗어 나온 것과 같다. 사실 눈은 얼굴에서 가장 눈에 띄는 감각기관이기도 하다. 시각이 다른 감각기관과 다른 특징은 또 있다. 시각은 그 자체로서 눈에 비추어진 감각 경험을 말로 표현하고 설명할 수 있다는 점에서 독보적이다. 우리가 다른 감각기관의 경험을 언어로 표현할 수 있는 것도 시각 덕분이다. 그런데 시각 경험을 다른 감각 경험으로 설명하기는 어렵다. 즉 우리가 눈으로 본 코나 귀의 형태나 구조는 말로 표현할 수 있지만 후각이나 청각 경험을 바탕으로 눈에 대해서 설명하기는 쉽지 않다. 시각은 인간의 사고 작용에 중요한 역할을 한다. 사람은 눈으로 물체를 인식하면서 동시에 사고를 한다. 인간이 사유하는 방식은 눈이라는 감각기관에 많이 의존한다. 냄새나 맛을 이야기하면서도 우리는 음식이나 코, 입의 시각 이미지를 무의식적으로 떠올린다. 시각장애가 있는 사람들이 생각하는 방식도 눈으로 사물을 인지할 수 있는 다른 사람들의 도움을 받아서 형성된다.[3]
인지 과정[편집]
시각의 출발점은 사물들의 표면에서 반사되어 눈에 들어오는 가시광선이다. 보통은 태양광이나 조명등에 의해 사물에 쪼여지는 빛 중 일부분이 반사되어 우리 눈에 들어온다. 빛이 없다면 보는 것은 불가능하다. 눈에 들어온 빛이 우선 만나게 되는 것은 각막이다. 각막은 흔히 눈을 보호하는 가장 바깥쪽의 조직이면서 동시에 빛을 모아서 망막 상에 맺히도록 굴절시키는 렌즈의 역할도 수행한다. 각막을 지난 빛은 홍채에 의해 둘러싸인 눈동자(동공)를 통과하고 수정체를 지나간다. 홍채는 매우 유연하게 수축되거나 확장될 수 있는데 이러한 움직임에 의해 눈동자의 크기가 바뀌면서 눈에 들어오는 빛의 양이 조절된다. 밝은 환경 하에서 눈동자의 지름은 약 3.5 밀리미터로 줄어들지만, 컴컴한 방안에서는 그 크기가 8밀리미터까지 확장되어 최대한 많은 빛을 받아들일 준비를 한다. 인종에 따라 바뀌는 눈의 색깔은 바로 홍채의 색에 의해서 결정된다. 수정체는 모양체라는 강한 근육에 의해 형태가 바뀌면서 각막에 의해서 굴절된 빛의 초점을 미세하게 조정하여 우리가 보는 대상을 망막 위에 정확히 맺히도록 한다. 이 수정체의 유연성에 의해 먼 곳의 사물과 가까운 곳의 사물을 모두 볼 수 있는 것이다. 만약 나이가 들거나 다른 환경적 요인에 의해 수정체의 모양을 변화시킬 수 있는 근력이 떨어진다면 눈이 바라보는 대상의 초점을 망막 상에 정확히 형성시키는 것이 힘들어진다. 그래서 흔히 원시나 근시라고 부르는 현상이 나타나게 되는 것이다. 상이 맺히는 망막은 비유하자면 카메라의 필름에 해당하는 부분으로써, 빛을 감지하는 시세포가 분포해 있어서 입사되는 빛을 전기적인 신호로 바꾸어 준다. 시세포에는 원추세포(cone cell)와 막대세포(rod cell) 두 종류가 있는데 밝은 곳에서는 원추세포가 활동하고 어두운 환경에서는 훨씬 더 민감한 막대세포가 원추세포를 대신해서 빛을 감지한다. 이 시세포들이 받아들일 수 있는 빛의 세기의 범위는 매우 넓어서, 짧은 시간이지만 밤하늘의 매우 희미한 별빛에서부터 대낮의 태양빛과 같이 매우 밝은 빛도 감지할 수 있다. 시세포에서 생성되는 전기적인 펄스 신호들은 시신경 섬유 다발들에 의해 모아진 후 뇌로 전달된다. 뉴런으로 불리는 신경세포들은 끊임없이 점멸하는 전기적 신호를 뇌로 운반한다. 뇌에 전달된 전기적인 시각정보는 뇌의 뒤쪽 영역인 후두엽에서 처리되고 영상으로 전환된다. 후두엽의 대뇌피질인 시각피질에서 처리되고 형성된 영상에 대한 정보는 기억을 저장하는 장소인 해마에서 과거의 정보들과 비교되어 판단된 후 전체 대뇌 피질로 전달되는 것으로 알려져 있다.[2]
기관별 역할[편집]
- 수정체
각막, 안방수, 수정체, 유리체 등은 빛을 굴절시키는 역할을 하는데, 그 중에서 수정체의 굴절률이 가장 크므로, 눈에서의 빛의 굴절은 주로 수정체가 맡고 있다. 정상적인 사람의 눈은 눈앞 약 6미터 이상의 거리에 있는 물체를 망막에 정확하게 상을 맺는다. 하지만 이보다 가까이 있으면 망막 후방에서 상을 맺게 되므로, 수정체를 두껍게 해서 굴절률을 크게 한다. 이를 눈의 조절작용이라 하며, 나이가 들수록 조절 능력은 떨어진다.
- 망막
망막은 안구의 안쪽 면을 덮고 있는 막으로, 몇 개의 세포가 층을 이루고 있다. 빛을 느끼는 것은 망막의 가장 바깥쪽에 있는 시세포이다. 시세포는 그 돌기의 모양에 따라 원추세포와 간상세포의 두 종류로 구별한다. 원추세포는 망막 중심부에 많이 분포하고, 빛이 강할 때 작용하며, 색깔을 구분한다. 간상세포는 망막 주변부에 많이 분포하고, 어두운 곳에서 약한 명암의 차를 느낀다. 시세포는 양극세포를 통하여 신경세포에 연결되어 있는데, 원추세포는 하나의 세포가 하나의 신경세포와 대응하고 있으므로, 물체를 명확하게 구별하는 데 적당하다. 간상세포는 여러 개의 세포가 하나의 신경세포와 연결되어 있다. 신경세포의 돌기는 시속신경이 되어, 눈에서 나오면 교차하여 외측슬상체에서 끝난다. 이때 두 눈의 왼쪽 반이 좌측슬상체로 가고, 오른쪽 반이 우측으로 간다. 외측슬상체에서 시방선을 거쳐 같은 쪽의 후두엽의 시각령에 이른다.[1]
감각[편집]
- 색
색의 감각은 주로 파장에 관계된다. 사람이 느낄 수 있는 빛은 파장이 760∼380nm까지다. 스펙트럼으로 구별할 수 있는 색상은 빨간색에서 보라색까지인데, 사람의 눈은 약 160가지의 색상을 구별할 수 있다. 색상을 식별하는 데 필요한 빛의 강도는 색에 따라 다르다. 충분히 밝을 때는 노란색이 밝고 자주색은 어둡게 보인다. 그러나 빛이 약해지면 스펙트럼에서 가장 밝게 보이는 부분이 노란색에서 녹색쪽으로 옮겨가므로, 해질 무렵에는 파란색이 잘 보인다.
- 밝기
빛의 감각에는 빛의 양이 많고 적음을 구별하는 밝기의 감각과, 빛의 종류를 구별하는 색의 감각이 있다. 밝기의 감각은 외계의 상황에 따라 달라지는데, 어두운 곳에 있으면 점차 망막의 감수성이 높아지고, 밝은 곳으로 나오면 재빨리 망막의 감수성이 낮아진다. 또한 빛이 들어와도 일정시간이 경과하지 않으면, 그 빛에 대응하는 느낌이 일어나지 않으며, 반대로 빛을 차단해도 감각은 금방 없어지지 않고 잠시 남는다. 비가 실처럼 보이는 것은 이 때문이다.
- 공간
밝기나 색의 감각 이외에 외계 물체의 모양·위치·거리 등을 알아내는 공간감각이 있다. 똑바로 전방을 보고 눈에 보이는 범위를 시야라고 하며, 물체의 모양을 분간하는 능력을 시력이라고 한다. 한쪽 눈으로도 물체의 모양을 분간할 수는 있으나, 두 눈으로 보면 양쪽 시야가 겹쳐서 넓은 범위가 보인다. 동시에 두 눈으로 함께 보이는 부분에서는 시력이 증가되며, 깊이에 대한 감각도 생긴다.[1]
특징[편집]
착시[편집]
착시는 시각이 인식하는 정보가 실제 대상과 다른 것, 즉 시각 인지 과정에서 생기는 착각을 의미한다. 시각은 사물을 있는 그대로 인지하지 않고, 정보가 신경망을 통해 이동하고 조합되는 과정에서 간접적으로 대상을 인지하기 때문이다. 시각은 기본적으로 눈을 통해 정보를 받아들이고, 그 정보는 뇌로 이동한다. 뇌에서는 그 정보가 무엇인지 인식한다. 또한 정보가 제한돼 있거나 눈의 한계로 정확히 인식하기 힘들 경우에는, 뇌가 경험 및 기억을 동원하여 모자란 정보를 추론해 채우기도 한다.[4] 착시는 크게 두 가지 종류가 있다. 첫 번째는 사물의 이미지를 시각이 받아들이면서 시각 자체가 착각을 일으키는 생리적(물리적) 착시이다. 이것은 글자나 그림 자체가 구분하기 어려워서 혼동하기 쉽게 표현되어 있거나, 명암, 기울기, 색상, 움직임 등의 특정한 자극의 과도한 수용으로 인해 착각을 일으키는 착시 현상이다. 두 번째는 뇌가 눈에서 받아들인 자극을 무의식적으로 추론하는 과정에서 발생하는 인지적인 착시이다. 이것은 시각이 받아들인 정보를 인지하는 과정에서 뇌가 착각을 일으키는 착시 현상이다. 적리 착시현상은 격자 착시에서 잔상 효과에 의해 실제로는 존재하지 않는 점이 보이는 것과 같은 착시를 말한다. 이 외에도 같은 밝기의 회색을 배경에 따라 더 어둡거나 또는 더 밝은 것으로 인식하는 것도 생리적 착시의 일종이다. 생리적 착시는 명암, 기울기, 색상, 움직임 등 눈에 주어지는 특정한 시각 자극이 과도하게 수용되어 일어나는 것이다. 몇몇 반복되는 이미지는 시각 정보 인지 과정의 초기 단계에서 생리학적인 불균형을 가져오게 되어 이러한 착시를 유발한다.[5]
암순응[편집]
암순응은 비교적 어두운 곳에서의 명암 구별에 관여하는 간상세포에 의하여 일어나는 시각 작용이다.[6] 쉽게 말하면 우리 눈이 어둠에 적응하는 과정이라고 할 수 있다. 밝은 곳에서 어두운 곳으로 들어갔을 때 처음에는 보이지 않던 것들이 시간이 지남에 따라 보이는 현상을 암순응이라고 한다. 처음에는 원추세포가 주로 작용하여 감도를 10배로 증가시키지만, 암순응이 진행됨에 따라 간상세포의 감도가 높아져서 원추세포를 대신하게 된다. 관찰자가 밝은 곳에서 어두운 곳으로 지나갈 때 감광성의 간상체 색소가 완전히 활성화되기 전에 관찰자가 노출이 부족한 이미지를 경험하는 시간이 생긴다. 어둠에 대한 적응은 주변 환경에 따라 몇 분 정도 걸릴 수 있으므로 대개 빛에 대한 적응보다 더 두드러진다. 정말 어두운 상태라면 적응이 30분 이상이 걸릴 수도 있다. 물론 적응 속도는 광도와 직접적인 상호관계가 있다. 밝은 빛이나 고광의 조명을 피하는 것과 같이 사전에 미리 대비한다면 어둠에 더 빨리 적응할 수 있다.[7]
명순응[편집]
명순응은 어두운 곳에서 밝은 곳으로 장소를 옮겼을 때 잠깐 동안 눈이 부시다 이에 순응하게 되는 현상이다. 눈이 밝음에 적응하는 과정이라고 할 수 있다. 순응 시간은 실내 일광에 대하여는 약 40초, 야외 일광에 대하여는 1~2분이다. 명순응은 망막 시세포 내의 화학과정에 의한 것이며 암순응 상태에서는 로돕신(rhodopsin)이 증가하여서 간상체의 기능이 발휘되는 반면, 명순응 상태에서는 로돕신이 감소하여 추상체(錐狀體)의 기능이 발휘된다. 즉 명순응은 암순응이 없어지는 것이라고 할 수 있다. 명조응(明調應)이라고도 한다. 어두운 곳에서 밝은 곳으로 옮겨 갈때 생기는 명순응은 그 진행에 있어 훨씬 더 명확하다. 과도한 빛은 눈, 특히 망막을 손상시키기 때문에 적응이 신속히 일어나야 한다. 이것이 일어나는 속력과 수용기의 내용물이 표백되는 속도는 매우 급작스런 반응이다. 적응 과정에 극심한 조도 차이가 있으면 그 결과는 바람직하지 않다. 사실상 과도하게 밝은 빛에 대한 일반적인 반응은 고통스런 두통이다. 덜 힘들게 빛에 적응하는 예는 선글라스 같은 짙은 색 렌즈를 사용하는 것이다.[7]
비교[편집]
동물의 시각 구조는 사람과 기본적으로 달라 색상, 시야, 동작 인식, 시력 부분에서 차이가 있다. 같은 사물을 봐도 사람과 동물이 물체를 다르게 보는 이유는 시각 정보를 받아들이는 능력이 서로 다르기 때문이다. 개는 눈으로 구분할 수 있는 색상이 사람에 비해 제한되어 있다. 보통 개가 흑백만 구분할 수 있다고 생각하지만 개들은 두 종류의 원추세포가 있어 노란색, 파란색, 회색까지 구분한다. 금붕어는 의외로 시력이 매우 좋다. 사람과 똑같이 색상을 구분할 수 있으며 자외선도 볼 수 있다. 따라서 먹이를 주는 사람을 알아볼 수 있고 시각 신호에 반응하게 하는 훈련도 가능하다. 하지만 눈꺼풀이 없어 빛과 어둠의 변화에 상당히 민감하다. 고양이는 근시로 낮에는 사람보다 시력이 좋지 않지만 사람보다 수십 배나 뛰어난 야간 시력을 가지고 있다. 또 고양잇과 동물의 눈은 사냥에 적합해 빠른 움직임을 감지하는 데 능숙하다. 타원 형태의 동공은 눈에 들어오는 빛의 양에 따라 빠르게 확대되거나 축소된다. 말의 눈은 측면에 있어 가시범위가 약 350도에 이를 정도로 넓은데, 이 정도면 전형적인 비행동물의 시야 수준이다. 거의 모든 범위에서 잠재적인 포식자의 움직임을 재빠르게 알아챌 수 있다. 하지만 정면과 꼬리 바로 뒷면의 시야는 사각지대로 보이지 않는다. 따라서 말이 장애물을 넘을 때는 기수의 신호가 필요하다. 또 말은 바로 뒤에서 누가 조용히 접근하는 것을 두려워한다. 돌고래는 두 눈이 각각 독자적으로 움직이며 한 번에 두 가지 이미지를 인식할 수 있다. 물 속뿐 아니라 물 밖에서도 사물을 잘 볼 수 있다. 돌고래는 한쪽 눈을 뜨고 자기 때문에 한쪽 뇌가 휴식을 취하는 동안 다른 쪽 뇌는 포식자를 감시하는 경계 태세를 항상 유지할 수 있다. 올빼미의 눈은 다른 새와 달리 두 눈이 정면에 있어 앞을 볼 수 있다. 하지만 눈동자를 움직일 수 없어 정면이 아닌 다른 방향을 볼 때는 반드시 머리를 돌려야 한다. 올빼미는 몸을 움직이지 않고도 좌우로 약 270도, 상하로 90도 정도 머리를 움직일 수 있다. 또 야간 시력이 발달해 어두운 곳에서 먼 곳을 바라보는 능력은 사람보다 100배나 뛰어나 작은 먹잇감의 움직임도 놓치지 않는다. 가장 시각 능력이 뛰어난 동물은 맹금류에 속하는 매이다. 매는 사람보다 5배 많은 시세포가 물체의 상을 맺는 황반에 밀집되어 있다. 특히 황반이 두 개나 있어 보다 넓은 영역을 볼 수 있는데, 사람과 비교하면 4~8배나 멀리 볼 수 있다. 하지만 어두운 곳에서 매는 거의 아무것도 볼 수 없다. 시세포 중 밝은 곳에서 반응하는 원추세포만 많고, 어두운 곳에서 반응하는 간상세포는 거의 없기 때문이다.[8]
자동차 요소[편집]
산업기술진흥원(KIAT) 자료에 따르면 자동차에 적용된 시각적 요소는 40%, 청각적 요소는 24%, 촉각적 요소와 후각적 요소는 각각 20%, 16% 적용하고 있는 것으로 나타났다. 예를 들어 인간의 시각적 요소를 극대화한 웰컴 시스템(Welcome System) 기술이 있다. 이는 운전자가 가장 기분 좋게 운전할 수 있도록 최대한 배려하는 지동차만의 고객 응대 시스템이라고 할 수 있다. 마치 고급 레스토랑에 가면 종업원이 입구에서부터 인사와 함께 친절하게 맞아 주듯이, 이 기술은 운전자가 스마트키를 지니고 다가가면 도어 손잡이의 조명을 켜고 접힌 사이드미러를 펴며 오너를 맞을 준비를 하고, 이어서 문을 열면 실내등 및 무드 조명 등이 켜지면서 운전자가 차에 쉽게 오를 수 있도록 배려한다. 또한 필수 안전장치인 헤드램프에 첨단 기술을 적용하여 야간주행의 안전성을 높인 어댑티브 헤드램프(AFLS, Adaptive Front Lighting System) 기술은 차가 달리는 상태에 알맞게 헤드램프가 빛을 비추는 거리와 범위를 자동으로 조절해 준다. 헤드램프를 켠 채 달리다가 맞은 편에서 차가 오거나 앞서 달리는 차가 있을 때는 등을 자동으로 껐다가 다시 켜고, 또한 차의 주행속도와 회전 방향에 따라 등이 비추는 거리와 각도를 알맞게 조절함으로써 시야 확보에 도움을 주는 기능을 한다.[9]
차량의 각각의 부분들이 만들어내는 시각 정보는 그 차량의 전체적인 형상의 특성을 구성하는 이미지를 형성한다. 그러나 자동차의 시각적 정보를 이루는 조형 요소는 단순한 형상 정보만으로 이루어지지 않는다. 한편 차체의 전면의 이미지는 일반적인 조건에서 운전 중 마주 오는 차량의 모습을 순간적으로 보게 되는 경우가 많으며, 마치 사람의 얼굴 표정과도 같은 역할을 하게 되므로, 차량의 메이커와 구체적 모델까지도 구분하는 단서가 된다. 또한 차체 전면의 형태는 차체의 측면 형태가 긴 비례를 가진 것과는 달리 가로와 세로의 비율 차이가 크지 않으므로, 차량 전면의 형태는 몇 개의 시소자만으로도 인식 정보가 구성된다. 그러나 차체 후면은 일반적인 관찰 조건은 오히려 차체 전면보다 더 좋은데, 그것은 차량의 앞모습이 마주 오는 차량을 순간적으로 관찰하게 되지만, 뒷모습은 앞서가는 차량의 뒤를 따르면서 비교적 긴 시간동안 관찰하게 되기 때문이다. 이에 따라 차명과 같이 읽기 위한 인지 시간이 요구되는 문자(文字)의 부착이 가능하다. 그러나 차량의 뒷모습은 테일램프(tail lamp)의 배광 면적이나 점등 시의 밝기, 또한 트렁크에 화물을 쉽게 싣거나 내릴 수 있는 적합한 크기의 개구 면적이 확보되어야 하는 등 상대적으로 기능성이 요구된다. 이러한 요인들이 복합적으로 작용해서 차량의 인식에서는 차체 전면의 형태 이미지가 주된 인상을 형성하는 역할을 하며, 차량의 디자인 정체성의 형성 측면에서 차체 후면의 이미지 비중은 상대적으로 적다고 할 수 있다. 일반적으로 자동차 측면의 형태는 차량의 구조를 반영하고 있으며, 그 차량의 기능에 의한 각 기구적 요소들 간의 구조적 비례와 공간의 활용에 따른 특성을 반영하고 있다. 이에 따라 차체 측면의 이미지는 특정한 차량의 구체적인 정보를 전달해 주지만, 그보다 근본적으로 그 차량의 기능적 특성을 거시적인 차원에서 보여 준다.[10]
각주[편집]
- ↑ 1.0 1.1 1.2 〈시각〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 2.0 2.1 고재현 교수, 〈눈과 시각〉, 《사이언스타임즈》, 2005-09-07
- ↑ 〈시각〉, 《네이버 지식백과》
- ↑ 유동현 기자, 〈착시, 시각의 왜곡을 찾아서〉, 《경북대신문》, 2018-04-02
- ↑ 〈착시〉, 《위키백과》
- ↑ 〈암순응 시각〉, 《워드로우》
- ↑ 7.0 7.1 곽감독, 〈명순응 / 암순응〉, 《네이버 블로그》, 2012-06-13
- ↑ 동은영 원장, 〈사람의 시각 vs 동물의 시각〉, 《헬스경향》, 2015-07-14
- ↑ 김준래 기자, 〈오감을 자극하는 자동차 기술〉, 《사이언스타임즈》, 2014-01-06
- ↑ 채영석 기자, 〈차체의 이미지와 조형요소〉, 《글로벌오토뉴스》, 2007-10-27
참고자료[편집]
- 〈착시〉, 《위키백과》
- 〈시각〉, 《네이버 지식백과》
- 〈시각〉, 《네이버 지식백과》
- 〈암순응 시각〉, 《워드로우》
- 고재현 교수, 〈눈과 시각〉, 《사이언스타임즈》, 2005-09-07
- 동은영 원장, 〈사람의 시각 vs 동물의 시각〉, 《헬스경향》, 2015-07-14
- 김준래 기자, 〈오감을 자극하는 자동차 기술〉, 《사이언스타임즈》, 2014-01-06
- 채영석 기자, 〈차체의 이미지와 조형요소〉, 《글로벌오토뉴스》, 2007-10-27
- 유동현 기자, 〈착시, 시각의 왜곡을 찾아서〉, 《경북대신문》, 2018-04-02
- 곽감독, 〈명순응 / 암순응〉, 《네이버 블로그》, 2012-06-13
같이 보기[편집]
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