마하밴드(Mach Band)와 외측억제(lateral inhibition, 또는 lateral antagonism) 시각이론

 마하밴드는 무채색의 회색띠를 밝기 순으로 배열한 것을 말합니다. 마하밴드는 밝기대비의 대표적인 예이며 착시효과의 원인이 되기도 합니다. 우리의 눈은 인접영역간의 밝기차이를 강조하여서 윤곽이나 선을 선명하게 볼 수 있게 하는데 이 현상을 마하밴드가 잘 나타내 줍니다. 마하밴드는 19세기 오스트리아의 물리학자이자 철학자인 Ernst Mach의 이름을 따서 지었으며 Ernst Mach는 음속을 처음 측정한 것으로 더욱 유명합니다.

마하밴드

 마하밴드 효과는 외측억제(lateral inhibition, 또는 lateral antagonism)이라고 불리는 신경학적인 과정에 의해서 일어난다고 밝혀져 있습니다. 외측억제는 빛이 망막의 어느 부분에 맺히면 그 주변영역의 신경활동이 억제되는 것을 말합니다. 그래서 실제 강도는 아래의 그래프와 같이 계단형이지만, 지각된 밝기는 계단의 끝이 조금 더 올라가고, 조금 더 내려간 모습을 하고 있습니다.
우리는 이처럼 외측억제 효과로 인해서 애매하고 미묘한 색의 변화를 읽어낼 수 있으며 물체의 모서리와 형태도 쉽게 읽어낼 수 있습니다. 하지만 이 현상은 때때로 착시로도 나타납니다. 아래의 Hermann의 격자는 대표적인 외측억제의 예입니다. 

 위 그림을 보면 사각형의 교차지점 중앙에 검은색 점이 흐릿하게 보입니다. 그런데 그 점을 보는 순간 사라집니다. 이러한 착시 효과는 외측억제로 설명됩니다. 교차지점의 중앙은 다른 영억에 비해서 더 많은 흰 영역에 둘라쌓여 있어서 다른 영역에 비해서 더 많은 외측억제를 받게되고 그 결과 어둡게 보이게 됩니다.

 마하밴드는 예전부터 예술가들에게 중요한 주제였습니다. 10세기 후반의 중국의 화가들이 그림에서 윤각대비를 나타내기도 하였습니다. 또한 신인상주의 화가들은 윤각대비를 교묘하게 이용하여 실제로 윤각선을 그리지 않더라도 윤각를 알아볼 수 있게 하였습니다. 현대에 와서는 여러 광학예술가들이 이 착시현상을 이용해서 여러 예술 작품들을 만들었습니다. 아래 그림들은 마하밴드를 사용한 여러 현대광학예술가의 작품들입니다.
Victor Vasarely 작, Vonal


Victor Vasarely 작, Supernovae

참고: 시각심리학(Congnition & the Visual Art, Robert L. Solso 지음)

덧글

  • 떠뽀끼 2011/06/04 20:09 # 삭제 답글

    좋은 자료 잘 보고 갑니다^ㅇ^
  • 인지심리 2012/07/21 19:22 # 삭제 답글

    잘 보고 갑니다^^
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