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'뇌의 판톤'을 해독하려는 색상에 관한 새로운 연구
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'뇌의 판톤'을 해독하려는 색상에 관한 새로운 연구
인간은 어떻게 색을 인지하는가? NIH 실험은 뇌 스캔을 사용하여 빛이 눈에 닿은 후 일어나는 일을 측정하는 방법을 찾아낸다.
by SARA HARRISON, WIRED 

국립보건원의 예술가이자 신경과학 연구원인 베빌 콘웨이(Bevil Conway)는 색에 열광한다. 그는 특히 홀베인(Holbein)에서 만든 수채화 물감을 좋아한다. 그는 "그것들은 다른 물감에서는 얻을 수 없는 정말 좋은 여러 보라색을 가지고 있다."라고 말했다. 만약 콘웨이가 "화성 바이올렛(Mars Violet)" 또는 "퀴나크리돈 바이올렛(Quinacridone Violet)"이라는 이름을 붙인 어둡고 거의 적포도주색에 가까운 색조를 추구한다면, 콘웨이는 유사성에 따라 색상을 정리하는 홀베인 차트를 참고할 수 있을 것이다. 벽화를 칠해 본 사람이라면 누구나 밝은 노란색에서 녹색, 파란색, 보라색, 갈색으로 변하는 색의 선과 같은 것에 익숙하다.

그러나 만약 콘웨이가 팬톤과 같은 다른 페인트 회사에서 쇼핑을 하기로 결정한다면, "컬러 스페이스"로도 알려진 그 차트는 다르게 구성될 것이다. 그리고 그가 빛과 색의 측정을 연구하고 표준화하는 기구인 국제위원회(Commission Internationale de L'éclarage)와 상의하기로 선택한다면, 그는 또 다른 독특한 지도를 발견할 것이다. 콘웨이는 그 선택에 당황했다. 그는 "왜 이렇게 다양한 색의 공간이 많은가? 만약 이것이 정말로 우리가 어떻게 보고 인지하는가에 대한 근본적인 것을 반영하는 것이라면, 하나의 색의 공간이 있어야 하지 않을까?"라고 물었다.
 
[사진=UNSPLASH]
[사진=UNSPLASH]

인간이 색깔을 어떻게 인지하고, 그 모든 색이 어떻게 연관되어 있는가는 과학자들과 철학자들이 수 천년 동안 답하려고 시도해온 질문이다. 파랑색에 대한 말이 없었던 고대 그리스인들은 색이 붉은색, 검은색, 흰색, 빛으로 구성되어 있는지(플라톤의 이론), 아니면 색은 신들에 의해 하늘에서 내려온 천상의 빛인지, 그리고 각각의 색깔은 희고 검은 색인지 아니면 밝음과 어둠이 혼합된 색인지(아리스토텔레스의 이론)에 대해 논쟁을 벌였다. 프리즘을 이용한 아이작 뉴턴의 실험은 무지개의 성분을 확인했고, 다른 모든 색이 만들어지는 세 가지 원색이 빨강, 노랑, 파랑이라는 이론을 세우게 했다.

오늘날, 색 인식에 대한 우리의 과학적 이해는 생물학에 뿌리를 두고 있다. 각각의 색은 전자기 스펙트럼의 특정 부분을 나타내지만, 인간은 "보이는 빛"이라고 알려진 이 스펙트럼의 조각만 볼 수 있다. 인간에게 보이는 파장 중에서 붉은 파장은 더 긴 반면 블루스와 제비꽃은 더 짧다. 빛의 광자는 눈의 광수용체를 자극하는데, 이것은 그 정보를 망막에 전달되는 전기적 신호로 변환하고, 망막은 그 신호를 처리하여 뇌의 시각피질로 보낸다. 그러나 눈과 신경계가 그 빛 파도와 어떻게 상호작용을 하는지, 그리고 주관적으로 어떻게 색을 인지하는지에 대한 역학은 두 가지 매우 다른 것이다.

색 지각의 신경학을 연구하는 알렌 뇌과학 연구소의 수석 과학자 수야 차터지는 WIRED에 보낸 이메일에서 "신경 과학에 대해 생각할 수 있는 한 가지 방법은 그것이 신호 변환의 연구라는 것이다"라고 쓰고 있다. 그는 망막의 광수용체들이 일단 시각피질에 정보를 전달하면, 그 정보는 계속해서 변형되고, 과학자들은 그러한 일련의 변화들이 어떻게 지각이나 개인이 가진 색채의 경험을 만들어 내는지를 아직 이해하지 못하고 있다고 말한다.

색의 어떤 측면은 이미 정확하게 측정할 수 있다. 과학자들은 빛의 파장과 색의 휘도 또는 밝기를 계산할 수 있다. 하지만 일단 인간의 인식을 혼재하면 상황은 좀 더 복잡해진다. 사람들은 빛의 질이나 색에 가까운 다른 색조와 같은 많은 다른 변수들을 고려함으로써 색을 인지한다. 때때로 그것은 뇌가 같은 물체를 완전히 다른 두 가지 색깔로 인식한다는 것을 의미한다.어떤 조명에서는 흰색과 금색으로 보이고 어떤 조명에서는 파랗고 검은색으로 보이는 유명한 드레스 논란이 있었다.

그리고 때때로 그 뇌 계산은 완전히 다른 두 개의 입력들이 같은 인식을 이끌어낼 수 있다는 것을 의미한다. 예를 들어 노란 빛은 뇌가 노란색으로 이해하는 고유의 파장을 가지고 있다. 그러나 녹색과 적색(각각 고유한 파장을 가지고 있음)을 혼합하면, 비록 그 빛의 물리적 성질은 우리가 노란색으로 인식하는 다른 파장과 다르지만, 뇌도 노란색을 조합한다는 것을 이해할 것이다. 왜 우리의 뇌가 이 두 가지 다른 입력들을 비슷한 것으로 해석하는지 알아내기는 어려웠다.

현재, 콘웨이는 색상을 구성하고 이해하는 새로운 방법을 제안하고 있다. 그것은 뇌의 뉴런 활성화 패턴을 기반으로 한다. 커런트 바이올로지(Current Biology)에 발표된 최근 논문에서 콘웨이는 각각의 색깔이 신경 활동의 독특한 패턴을 이끌어 낸다는 것을 보여줄 수 있었다. 이 연구에서, 그는 우선 자신의 연구 주제들이 구두로 묘사하는 색보다는 색에 대한 뇌의 반응에 초점을 맞췄다. 이 접근방식은 신경과학자들의 일반적인 색깔 인식에 관한 질문에 대한 답변을 재구성한다.

** 위 기사는 와이어드US(WIRED.com)에 게재된 것을 와이어드코리아(WIRED.kr)가 번역한 것입니다. (번역 : 배효린 에디터)

<기사원문>
A new study about color tries to decode 'the brain's pantone'
와이어드 코리아=Wired Staff Reporter huyrin1@spotv.net
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