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드러낼 수 없는 고민을 풀어보는 속풀이방

제 목 : 뇌과학에서 말하는 시각 과 인식

gryphon | 조회수 : 1,369
작성일 : 2019-10-22 12:46:58

1. 들어가며 ……

한동안 착시에 대한 사진들이 인터넷에 유행한 적이 있었는데요 .

신기한 것은 우리는 거의 모두가 그 착시를 경험한다는 사실입니다 .

‘ 착시 ’ 라 함은 말그대로 있는 그대로 보는게 아니라 잘못본다는 것인데 …

사실상 모든 인간이 어떤 것을 볼때 , 같은 방법으로 잘못봅니다 .

이상하죠 .

만약 어떤이는 그렇게 보고 , 어떤이는 또 다르게 보고 하는게 아니라 ,

거의 모든이가 똑같은 방법으로 잘못보고 있다니 ….

이말은 인간의 시각적 메카니즘이 그렇게 보도록 설계되었다고 볼 수도 있을겁니다 .

 

2.       화이트 발란스

석양이 너무 아름다와서 사진에 남기고 싶어서 사진을 찍었습니다 .

해변에 서있는 자녀의 모습과 석양의 모습을 같이 말이죠 .

 

그런데 , 나중에 사진을 보니 , 얼굴이 온통 까맣게 나왔어요 …..

아니 , 왜이러지 ? 사진기가 후졌나 ?

 

사진 전문가에게 물어보니 , ‘ 역광 ’ 이라 그렇다네요 .

역광일때 , 피사체는 윤곽만 보이고 , 까맣게 나온다고 …….

 

그래서 자녀의 얼굴이 나오도록 조리게를 활짝 열어서 찍었더니

사진이 온통 하얗게만 나옵니다 . 빛이 너무 많이 들어온 탓이죠 ….

 

정말 이상하죠 . 우리가 노을속에서 자녀를 바라볼때는 분명히 얼굴이 보이는데 ,

왜 사진으로 찍으면 까맣게만 나오든지 , 아니면 하얗게만 나오는 것일까 ….

 

여기서 질문 …..

사진기에 찍힌 영상이 실제의 정확한 영상일까 ?

아니면 나의 눈에 보이는 영상이 실제의 정확한 영상일까 ?

과연 누가 거짓말을 하고 있는 것일까 ?

 

조금만 논리적으로 생각해보면 , 반도체와 렌즈 센서로 이루어진 사진기가 지맘대로 영상을 막 바꾸어 사진을 만들었을리는 없습니다 . 적어도 기계는 거짓말을 안할거라 믿어요 .

 

그럼 우리 눈이 거짓말을 한건가 ?

 

우리의 시각시스템은 우리가 바라보는 화면의 조도가 잘 맞지 않을때 , 자동을 조도를 맞추어 줍니다 . 그것도 우리가 필요로 하는 부분만을 골라서 말이죠 .

즉 역광일때 , 우리는 피사체의 얼굴부분은 조도를 밝게 조절하고 , 햇빛쪽의 조도는 낮게 조절해서 우리가 잘 알아보기 좋은 영상을 만듭니다 . 자동으로요 …..

 

아주 성능좋은 A.I. 화이트 발란스가 장착되어 있네요 . 우리의 눈에는 말이죠 ….

 

3.       스테빌라이져 .

우리가 조깅을 하면서 앞을 보면 , 지나가는 사람도 보이고 , 저기 빨간 차도 보이고 …

저 앞에 앞집 아저씨도 알아 볼 수 있습니다 . 우리는 뛰면서도 우리 앞에 어떤 것들이 있는지 잘 볼 수 있죠 .

 

그런데 , 만약 카메라맨이 카메라를 든 채로 뛰면서 어떤 영상을 촬영했다 합시다 .

우리가 그 영상을 보면 , 정말 뭐가 뭔지 알 수가 없을 겁니다 . 때로는 멀미가 나기도 할것이구요 .

 

어 이상하다 ….. 왜 우리가 뛰면서 보면 크게 흔들리지 않는데 , 카메라 맨이 뛰면서 찍은 영상은 그렇게 흔들리지 ?  실제로 우리가 뛰면서 우리 눈에 맺히는 영상은 가메라 맨이 뛰면서 찍은 영상과 다르지 않습니다 . 엄청 흔들리죠 …… 그런데 , 우리가 보는 것은 흔들리지 않습니다 .

신기하죠 ….

 

우리눈은 또하나 최고급 스테빌라이져도 갖추고 있네요 ……


4.       맹점과 실핏줄

우리의 눈의 뒷쪽에 맹점이란게 존재해요 . 시신경이 그곳에 모아져서 뇌로 연결되어 있죠 .

즉 시신경의 신경 다발이 왕창 모아져 있는 부분입니다 . 그부분에는 그래서 시신경이 존재하지 않습니다 .

 

그부분에 맺힌 상은 우리가 볼 수 없는 것이죠 .

그런데 , 아무도 우리가 무엇을 볼때 , 눈앞에 텅빈것 같은 구멍은 보이지 않아요 .

그런 구명이 보이면 , 병원에 가야 합니다 .

 

안구의 안쪽은 수많은 핏줄들이 있습니다 . 우리의 시신경은 사실 그 핏줄들도 다 보이는 위치에 있습니다 . 그런데 , 우리는 그 핏줄들을 볼 수 없습니다 .

우리 눈에서 뇌로 전달할때 , 그 핏줄들을 지운 시각 데이타를 전달하기 때문입니다 .

신기하죠 . 어떤게 핏줄이고 , 어떤게 눈 밖의 사물인지 우리 눈은 어떻게 알까요 ?

 

개다가 맹점 부분에 맺히는 상은 어떻게 볼까요 ….?

 

우리눈은 간헐적으로 수시로 움직이며 시각데이타를 모읍니다 . 그 움직임 속에 사실상 같은 화면은 지우고 , 다른 화면만을 캡춰하는 것이죠 . 또한 그렇게 움직이면서 맹점부분의 데이타도 찾아냅니다 .

 

5.       1 백만 화소와 평면의 입체화

우리눈에서 뇌로 보내지는 영상의 해상도는 대략 1 백만 화소라고 합니다 .

( 서양 과학자들이 세어봤대요 . 어떻게 세어 봤는지는 몰라요 .)

이상하죠 . 예전에 폴더폰에서 광고한게 4 백만 화소 , 5 백만 화소 카메라 그렇게 광고했는데 ,

우리 눈은 고작 1 백만 화소라고 …..

1 백만 화소면 , 그 카메라로 사진 찍어봐야 아주 흐린 사진밖에 안나오는데 …

이건 뭐지 … 우리가 보는 것은 사실 아주 고화질 영상인것 같은데 말이죠 ….

 

거기에 우리의 눈의 시신경은 2 차원의 영상을 바라봅니다 . 사진기의 원리와 같죠 .

그러나 우리는 이 3 차원 공간을 너무나도 잘 파악해서 바라봅니다 .

눈에는 2D 영상이 찍히지만 , 우리는 자동으로 3D 영상을 보는 것이죠 …..

 

우리가 눈을 통해 바라보는 세상은 적어도 5 백만 화소의 화질에 1 초에 10-15 프레임 정도의 3D 입체 동영상인데 말이죠 …..

거기에 위에서 나열한 화이트발란스 , 스테빌 라이져 , 맹점제거 등등의 최첨단의 포토샾 작업을 거친 화면들로 구성된 영상입니다 .

만약 1 백만 화소의 카메라로 이런 영상을 만들려면 얼마나 빠른 컴퓨터가 필요할까요 ?

아직까지 보는 순간 이렇게 포토샾해서 자동 편집까지 해주는 컴퓨터와 소프트웨어는 없다고 보여집니다 ….. 향후 20 년 내로 나올지 ….

 

정말 우리의 눈은 신기함으로 가득차 있네요 ……

 

6.       구구단

우리는 초등학교때 모두 구구단을 외웁니다 .

물론 구구단을 외우지 않고도 곱셈을 할 수는 있어요 .

만약 6X 7 을 한다면 6 을 7 번 더해서 구할 수도 있습니다 .

그러나 , 구구단을 외운다면 6X7 은 42 하고 바로 답을 말할 수 있습니다 .

 

7.       시각시스템은 구구단과 비슷 .

자 이제 결론이네요 ..

우리가 본다는 행위는 사실 우리가 구구단을 외어서 답을 말하는 것과 비슷합니다 .

우리의 눈은 사실 보는게 아닙니다 .

눈의 역할은 물론 눈 앞에 있는 빛의 데이타를 읽어서 뇌로 전달하는 역할을 하죠 .

그런데 , 뇌에서 우리가 인식하는 과정은 눈에서 보는 데이타를 있는 그대로 보는게 아닙니다 .

눈의 데이타를 기반으로 새롭게 그림을 그리는 것이죠 .

그런데 그 그림을 사실 아주 , 아주아주 빠르게 그립니다 . 그게 가능할려면 가장 좋은 방법이 우리가 구구단을 외우는 것처럼 많은 답들을 미리 저장해 놓구 , 필요할 때 바로 그것을 끄집어 내는 것이죠 .

즉 우리의 뇌에는 이미 우리가 보는 모든 것의 데이타가 다 저장되어 있는 것입니다 . 그리고 , 우리눈이 무언가를 감지했을때 , 이와 가장 유사한 어떤 그림을 빨리 끄집어 내어서 새로 그림을 그리는 것이죠 . 우리는 이렇게 그려진 그림을 인식하는 것입니다 .

여기서 중요한 것이 이 그림 데이타 베이스인데요 .

이는 어려서부터 조금씩 쌓이기 시작해서 약 6 세 전후에 어느정도 완성이 된다고 합니다 .

간난아기때는 엄마의 얼굴을 , 자라면서 천장의 나비를 , 그런식으로 차곡차곡 그 시각 데이타를 우리의 시각중추에 쌓아가는 겁니다 . 그렇게 쌓여진 데이타를 기반으로 우리는 아주 빠르게

시각인식을 할 수 있는 것이죠 …..

 

만약 그 시각데이타가 없다면 …..  눈이 있어도 볼 수 없는 것이죠 .

예를 들어 아마존에 사는 사람들은 저 멀리 있는 산을 보지 못합니다 . 본 적이 없으니까요 .

사막에서 자란 사람은 눈 앞의 벌레를 볼 수 없습니다 .

그리고 그 막대한 양의 시각데이타를 가진 것은 모든 포유류중에서 인간만이 가지는 특징입니다 .

인간은 전체 포유류 중에 최고의 시각적 능력을 가진 것이죠 …..

 

다시 결론으로 …. 우리는 보는게 아니라 , 눈에 들어온 데이타를 기반으로 뇌에서 그리는 그림을 인식하은 것이다 ……

 

8.       얼굴

우리의 뇌안에 시각 시스템중에서 특히 사물인식과 얼굴인식을 하는 부분이 따로 존재합니다 .

서양인들이 한국사람 , 일본사람 , 중국사람 구분 못하는 것은 그들에게 이런 얼굴의 차이에 대한 데이타가 부족하기 때문입니다 .

마찬가지로 한국사람들이 흑인이나 백인 얼굴 구분을 잘 못하는 이유도 비슷하구요 .

 

진화론 적으로는 과거에 적과 아군을 구분해야 하는 상황때문에 인간에게 얼굴구분이라는 아주 특수한 능력이 생겼다고도 합니다 . 사실 우리의 얼굴은 모두 눈 두개 , 코하나 , 입하나 거의 비슷 비슷해요 . 정말 아주 아주 미세하게 모양 , 간격 , 형태가 다른데 , 우리는 정말이지 아주 잘 구분합니다 . 엄마의 얼굴은 한번 보면 알구요 . 아는 사람은 거의가 다 쉽게 알아봅니다 .

 

이는 우리 뇌에 그 수 많은 얼굴 데이타가 저장되어 있기 때문에 단지 아주 작은 시각적 자극으로 그 데이타를 바로 끄집어 낼 수 있기 때문이죠 …..

 

만약 이 시스템이 어떤 충격이나 특별한 이유로 망가지면 , 얼굴 구분하는 능력이 붕괴됩니다 . 즉 데이타 베이스가 망가져서 눈에서 어떤 얼굴을 봐도 끄집어 낼 데이타가 없기 때문에 어떤 그림을 그리지 못하는 상황이 발생하는 거죠 . 

이것이 안면인식 장애입니다 .

 

인간은 뇌의 어느 특정부분을 온통 얼굴데이타로 채울 정도로 얼굴 구분이 중요했나 봅니다 .

우리가 사람의 얼굴을 보며 느끼는 감정들 , 예쁘다 , 안예쁘다 , 잘생겼다 , 못생겼다 …..

그리고 표정을 읽는 능력들 …..

그만큼 인간에겐 얼굴이 중요한 것이죠 . 성형수술을 그렇게 원하는 이유도 그렇구요 .

아무리 외모지상주의 타파를 외쳐도 별 수 없어요 . 우리는 그렇게 진화했으니까요 ….


9.       마치며

좀 긴 내용이긴 한데 , 현재까지 뇌과학에서 말하는 시각인식에 대한 얘기입니다 .

어느정도는 과학적으로 밝혀져 있는 것들이고 , 어느부분은 아직 가설인 부분도 있습니다 .

 

다시 정리하면 , 우리의 시각 인식은 눈의 자극을 통해 들어오는 데이타를 통해우리의 뇌에 이미 저장되어 있는 시각데이타를 기반으로 뇌에서 그리는 그림을 인식하는 것이다 .

 

그런데 재미있는 것은 이게 단지 시각만의 메카니즘이 아니라는 것입니다 .

후각 , 미각 , 촉각 , 청각 모두 비슷한 메카니즘이죠 .

더 나아기 우리의 생각 인식까지도 비슷한 메카니즘입니다 .

 

감각에 대한 이 메카니즘은 불교의 인식론과 관련되어 있고,

생각과 인식에 대한 이 메카니즘은 비트겐쉬타인의 언어철학과 관련되어 있습니다.


 

이 이야기는 다음편에 꿈의 이야기와 함께 다시 써볼께요 …..

IP : 45.2.xxx.131
24 개의 댓글이 있습니다.
  • 1. 감사
    '19.10.22 12:48 PM (1.229.xxx.7)

    잘 읽었습니다~

  • 2.
    '19.10.22 1:03 PM (1.252.xxx.254)

    복잡합니다.

    무안이비설신의.
    무색성향미촉법.

  • 3.
    '19.10.22 1:23 PM (14.32.xxx.163)

    완전 재미있어요.
    그리고 현대과학은 자꾸 불교의 설명과 비슷하네요.
    현대과학이 그걸 알아내는 것도 놀랍고 그걸 몇천년 전에 이미 깨달아버린 불교의 고승들도 놀랍습니다.

  • 4. ...
    '19.10.22 1:29 PM (122.36.xxx.170)

    흥미롭네요
    잘 읽었습니다
    다음편 기대합니다
    감사합니다~~~

  • 5.
    '19.10.22 1:34 PM (112.151.xxx.27)

    님 좀 짱인듯
    잘읽었습니다!

  • 6. 뉴규
    '19.10.22 1:42 PM (223.62.xxx.52)

    당신은 뉴규심니꽈
    이런 훌륭한 글이라니
    어려운걸 나같은 바보가 읽고
    이해하게 쉽게 글을 쓰는 돵신
    고맙고 사랑합니당♡♡♡♡♡

  • 7. 와..
    '19.10.22 1:48 PM (175.223.xxx.222)

    신기하고 재미있는 글이예요.
    잘읽었어요~^^

    그럼 6세 이전까지 정말 많은 다양한것들을
    보여주면
    시각데이터 기능이 더 월등해지려나요?

  • 8. 오호
    '19.10.22 2:14 PM (115.64.xxx.110)

    정말 흥미롭게 잘 읽었습니다.
    다음편도 기대할게요.^^

  • 9. 사계
    '19.10.22 2:15 PM (117.111.xxx.132)

    어우~ 이런 귀한 글에 댓글이 없어도 너무 없어서
    진자 로그인 안하는데 로그인해서 댓글 하나 추가요~
    저는 진짜 흥미롭게 읽었습니다. 원글님 부디 자주 글 올려주세요~
    굽신굽신 ^^

  • 10. Thank you!!
    '19.10.22 2:29 PM (209.171.xxx.31)

    인식의 확장에 도움이 되는 글,
    깊이 감사드립니다.
    최곱니다!!

  • 11. ..
    '19.10.22 2:41 PM (49.169.xxx.133)

    선댓글 후정독합니다

  • 12. ..
    '19.10.22 2:41 PM (112.187.xxx.89)

    잘 읽었습니다. 상당히 흥미롭네요. 관련도서도 추천해 주실 수 있으신가요?

  • 13. ㄴㄱㄷ
    '19.10.22 2:57 PM (124.50.xxx.140)

    우와 원글님 너무 재있어요.
    후속편 빨리 부탁드려요.

  • 14. 아이고~
    '19.10.22 3:23 PM (118.221.xxx.130)

    이맛에 82쿡 못끊쥬~~
    님좀 짱이에유~

  • 15. ㅡㅡ
    '19.10.22 3:27 PM (112.150.xxx.194)

    우와 너무 재밌고 흥미롭습니다.
    다음편도 꼭 써주세요!
    고맙습니다^^

  • 16. ㅡㅡ
    '19.10.22 3:28 PM (112.150.xxx.194)

    뇌과학에서 말하는 시각과 인식.

  • 17. T
    '19.10.22 3:49 PM (110.70.xxx.43)

    좋은글 잘읽었습니다. ^^

  • 18. ..
    '19.10.22 4:58 PM (1.235.xxx.180)

    정말 흥미오는 이야기네요.
    비슷한 맥락으로 우리가 신을 한번도 본 적이 없지만
    믿고 기도하는 것 역시 신을 선험적으로 인식했기
    때문이겠죠? 사막에 사는 사람이 벌레를 못본다니
    충격적이네요.
    혹시 추천해 주실만한 책 있으면 쓰윽~ 던져주셔요!!! 감사합니다.

  • 19.
    '19.10.22 5:01 PM (106.102.xxx.66)

    완전 재밌게 읽었구요 다음 글도 8282 !!!♥

  • 20. rㄴㅌㅊ
    '19.10.22 5:30 PM (58.233.xxx.254)

    저도 댓글 쓰려고 로그인 했어요!
    흥미로운 글 감사해요.
    참 술술..쉽게 쓰시네요.
    다음글을 알람해놓을 방법도 없고..ㅜㅜ

  • 21. gryphon
    '19.10.22 9:40 PM (45.2.xxx.131)

    댓글 주신 모든 분들 감사합니다.
    관련 서적은 몇가지 추천하면 올리버 색스 “환각”
    최낙언 “감각,착각,환각” 등 입니다.
    (전 이분들하고 일면식도 전혀 없음을 밝힙니다. ^^)

  • 22. ㅇㅇ
    '19.10.22 9:44 PM (219.250.xxx.191)

    놀라운 글이네요 제가 읽었던 것 중에 제일 흥미롭습니다
    실제로 평생 시각장애인으로 살다가 현대과학기술의 힘으로 시력을 회복한 사람들 중 상당수는
    결국은 시각자극으로 사물을 인식하는 것은 불가했다고 합니다
    사물 인식하는 건 눈이 아니라 시각정보를 해석하는 학습된 경험적 지식이 필요하다는 거죠
    제 시각이 이 세상을 이차원으로 인식한다니 슬픕니다
    이렇게 선명하게 3차원으로 보고 있는데
    이게 다 상상이군요
    정말 흥미롭게 잘 읽었습니다

  • 23.
    '19.10.22 9:55 PM (124.58.xxx.138)

    너무 재밌네요..

  • 24.
    '19.10.23 11:02 AM (221.168.xxx.142)

    오 재밌어요^^

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