3분 읽기
- 루빈(Rubin)의 꽃병, "인물-배경 이미지"에서는 두 가지 규칙이 서로 충돌
- 네커(Necker) 큐브,교차하는 사각형들을 큐브의 앞면 또는 뒷면으로 볼 수 있다.
- 광수용체 세포는 고정된 자극에 일시적으로 민감도가 떨어진다

당신이 보지 못하는 무언가를 본다: 잔상과 양면적인 이미지

개, 고양이, 쥐... 이제 어느 쪽일까요? 어떤 이미지는 단 하나의 해석만 허용하는 것이 아니라 두 가지 이상의 가능성을 제시한다.

꽃병인가, 얼굴인가?

이러한 전형적인 예가 루빈(Rubin)의 꽃병이다. 이 꽃병은 검은색 배경에 흰색 꽃병을 묘사하고 있다. 아니면 서로를 바라보는 두 명의 검은색 얼굴을 보고 있는 것일까? 이 "인물-배경 이미지"에서는 두 가지 규칙이 서로 충돌한다. 우리의 뇌는 이 두 가지 규칙을 사용해 우리가 보는 것을 구조화하고 배경인지 물체인지 분류한다. 바로 대칭과 근접성이다. 이미지에서 이러한 규칙들이 서로 모순되는 것처럼 보일 때, 우리는 무엇을 배경으로 인식해야 하고 무엇을 인물로 인식해야 하는지 명확하게 구분할 수 없다. 

▲ 꽃병인가, 마주 보는 얼굴인가? © Bryan Derksen/CC-by-sa 3.0

루빈의 꽃병의 경우, 우리는 꽃병이나 얼굴 중 하나만 보지만, 두 시점을 번갈아 볼 수도 있다. 따라서 이러한 착시 현상은 기울어진 인물 또는 그림 퍼즐이라고도 한다. 우리가 꽃병을 먼저 볼지 얼굴을 먼저 볼지는 우리의 경험, 관심사, 기대, 감정 또는 현재 기분에 따라 달라진다. 이러한 요소들은 우리 뇌가 이러한 모호한 이미지에 대해 지배적으로 해석하는 방식에 영향을 미친다.

벽은 뒤에 있을까요, 앞에 있을까요?

모호성은 이미지의 공간적 해석과도 관련이 있다. 네커(Necker) 큐브는 이러한 모호성의 대표적인 예다. 우리는 교차하는 사각형들을 큐브의 앞면 또는 뒷면으로 볼 수 있다. 이로 인해 우리는 큐브를 위에서 또는 아래에서 비스듬히 보는 것처럼 보이게 된다. 공간적 방향은 명확하게 정의되지 않는다. 이로 인해 우리의 관점이 바뀌고, 큐브는 마치 공간에서 뛰어오르는 것처럼 보인다.

▲ 네커 큐브는 두 가지 관점을 가지고 있다. © Lengerke/CC-by-sa 4.0

흥미롭게도, 관점을 바꾸는 데 필요한 시간은 지문처럼 개인마다 다르다. 각 사람은 나이나 지능지수에 영향을 받지 않으며 훈련으로 바꿀 수 없는 개별적인 전환 속도를 가지고 있다. 이러한 개인별 기울임 속도의 이면에 숨겨진 원인은 아직 완전히 밝혀지지 않았다.

잔상과 과포화 감각 세포

하지만 우리의 색 지각조차도 속일 수 있다. 왼쪽 이미지의 검은 점에 약 20초 동안 시선을 고정한 후 오른쪽 이미지로 전환하면 "빨간색"이라는 단어가 옅은 빨간색으로 나타난다. 잠시 후 다시 사라진다. 따라서 실제 상이 아니라 망막에 잔상으로 "각인"된 것처럼 보인다. 어떻게 이런 현상이 일어날까?

평소 우리 눈은 끊임없이 움직인다. 인간은 소위 단속적 안구 운동(saccadic eye movement)이라고 불리는 미세한 안구 운동을 하는데, 이는 광수용체 세포가 과부하되는 것을 방지한다. 한 지점에 부자연스럽게 고정되면 이러한 운동이 방해를 받고, 지속적으로 동일한 색 자극을 받아 광수용체 세포가 지치게 된다. 결과적으로 광수용체 세포는 고정된 자극에 일시적으로 민감도가 떨어진다. 어떤 의미에서는 세포가 흐릿해진다.

이 예시에서 이러한 흐릿함은 청록색 범위에 영향을 미쳐 흰색 표면을 볼 때 백색광의 빨간색 성분이 지배적으로 나타나 빨간색 잔상을 보게 된다. 일반적으로 이러한 효과로 인해 잔상은 보색으로 나타나거나 검은색 대신 흰색으로, 또는 그 반대로 나타난다.

▲ 이 잔상 속에서 청록색은 옅은 빨간색으로 변한다. © Rainer Zenz, Marlus Gancher/퍼블릭 도메인

망막에 각인된 상

흥미로운 효과는 이러한 잔상의 크기 불변성이 유지된다는 것이다. 망막에 맺힌 상은 크기가 고정되어 있기 때문에 "투영면"까지의 거리에 따라 잔상의 크기가 결정된다. 5m 떨어진 흰 벽을 보면 잔상이 그에 비례하여 커 보인다.

잔상은 또한 움직임의 착시를 유발할 수 있다. 움직이는 물체를 오랫동안 바라보면, 반대 방향으로 움직이는 잔상이 보인다. 이 경우에도 눈으로 움직임을 따라가는 것이 아니라, 한 지점에 시선을 고정하는 것이 필수적이다. (계속)

[더사이언스플러스=문광주 기자]

[저작권자ⓒ the SCIENCE plus. 무단전재-재배포 금지]