색상 애프터이미지

인간의 색각은 인상적이며 백만 가지가 넘는 뚜렷한 색조를 보고 구별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 심리학자들은 색에 대한 우리의 인식을 연구하기 위해 색 잔상(color afterimage)이라고 하는 시각적 착시를 사용합니다.

사람이 오렌지와 같이 만나는 물체의 색조로 인식하는 것은 눈이 받는 감각 정보에서 시작됩니다.

이 빛이 개인의 눈에 들어오면 각막과 수정체는 망막의 광수용체 세포에 초점을 맞춥니다. 이에 대한 응답으로 이 세포는 물체의 색깔이 식별되는 시각 피질로 전달되는 신호를 생성합니다.

이 경로를 따라 고유한 색상 신호에 다르게 반응하는 개별 뉴런이 존재합니다.

예를 들어, "녹색 켜짐, 빨간색 꺼짐" 세포라고 하는 특정 뉴런이 있는데, 이 세포는 녹색 빛에 의해서만 활성화됩니다. 그러나 이러한 동일한 세포는 적색광에 의해 억제됩니다.

마찬가지로, "red on, green off" 세포라고 불리는 뉴런은 빨간색에 반응하지만 녹색에 의해 억제됩니다. 따라서, 뇌의 구성 요소들은 이러한 색깔들을 "적들"로 취급한다: 하나의 존재는 다른 하나가 부재하는 것으로 해석된다.

결과적으로 녹색과 빨간색은 2차원 평면에서 각각 음수와 양수라는 반대 값을 차지하는 것으로 생각할 수 있습니다. 사실, 우리가 보는 모든 특정 개별 색상은 이 좌표계에서 정렬된 점 쌍입니다.

이 비디오는 1878년 Ewald Hering이 처음 발견한 이러한 반대를 색상 잔상 착시를 사용하여 조사하는 방법을 보여줍니다. 뇌는 이전에 적대적인 색조로 채워졌던 위치에서 상대방의 색상을 인식하도록 속임수를 씁니다.

우리는 자극을 생성하고 색 인식 데이터를 수집 및 해석하는 방법을 설명할 뿐만 아니라 연구자가 이 환상을 적용하여 색각의 다양한 측면을 연구할 수 있는 방법도 탐구합니다.

이 실험에서 참가자들은 인듀서 단계(inducer phase)라고 불리는 단계에서 먼저 채색된 모양을 응시한 다음 흑백으로 동일한 모양을 보면서 잔상 단계(afterimage phase)라고 하는 어떤 색조를 보았는지 말해야 하는 몇 가지 실험을 수행하도록 요청받습니다.

첫 번째 유도 단계에서는 별과 같은 모양의 두 개가 10초 동안 컴퓨터 화면에 나란히 표시됩니다. 이러한 모양은 크기와 방향이 동일하지만 파란색과 노란색과 같은 서로 다른 색상으로 채워져 있으며, 각 색상에는 뚜렷한 상대가 있어야 하며, 이는 두 번째 단계에서 중요한 규정입니다.

각 실험 기간 동안 참가자들은 착시를 방해할 수 있는 안구 움직임을 방지하기 위해 모양 사이의 중앙에 있는 원에 고정하도록 지시받습니다.

잔상 단계에서 검은색 원반은 화면에 남아 있지만, 그 양쪽에 있는 컬러 사진은 검은색으로 윤곽선이 그려진 흰색 별이 없는 동일한 모양의 이미지로 대체됩니다.

그런 다음 참가자들에게 별의 임의의 위치에서 어떤 색조가 보이는지 묻고, 그들이 보고한 색상은 종속 변수로 작용합니다.

여기서 비결은 유도 단계 동안에 색에 민감한 세포가 활성화된다는 것입니다. 예를 들어, 일부는 파란색 자극에 반응하여 심하게 발화합니다. 그러나 유도 별에서 흑백 모양으로 전환되면 이러한 세포는 색상이 없기 때문에 갑자기 신호를 중단합니다.

그런데도, 참가자들은? 뇌는 이 갑작스런 정지를 상대 세포의 색깔이 존재한다는 것을 의미하는 것으로 해석한다.이전에 활성화되었던 청색에 민감한 세포의 신호 부족은 황색의 증거로 간주된다.

결과적으로, 참가자들은 인듀서 단계에서 보여진 것의 상대 색상으로 흑백 모양을 채우게 됩니다.-파란색 인듀서 별이 있는 곳, 노란색 잔상 별이 인식되는 곳, 그리고 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

이것은 참가자가 눈을 움직이자마자 빠르게 사라지는 색상 잔상 착시입니다.

뇌가 색을 구성하는 방식으로 인해 참가자들은 유도 요인에 반대하는 잔 색상(예: 빨간색의 경우 녹색)을 주로 볼 것으로 예상됩니다.

실험을 위한 자극을 준비하려면 먼저 슬라이드 편집 프로그램에서 빈 슬라이드를 엽니다. 모양 도구를 사용하여 같은 크기의 별을 두 개 생성하는데, 하나는 오른쪽에, 다른 하나는 왼쪽에 있으며 둘 다 수직으로 중앙에 있습니다.

그런 다음 고정 지점 역할을 할 작은 검은색 디스크를 그 사이에 만듭니다.

유도 단계에 대한 이미지를 생성하려면 두 도형의 윤곽을 모두 검은색으로 표시합니다. 그런 다음 왼쪽의 별을 선택하고 밝은 파란색으로 균일하게 채웁니다. 마찬가지로 오른쪽을 밝은 노란색으로 채웁니다.

이 과정을 반복하여 녹색과 빨간색과 같은 다양한 색상의 별과 녹색과 파란색의 다른 세트가 있는 추가 유도 슬라이드를 만듭니다.

이제 인듀서 슬라이드 중 하나를 복사합니다. 이 복제품에서 두 별의 윤곽선은 검은색으로 유지하되 내부 색상은 흰색으로 변경합니다. 이 완성된 슬라이드는 모든 임상시험의 잔상 단계에서 표시됩니다.

마지막으로, 각 자극 시리즈가 두 개의 슬라이드로 구성되도록 배열합니다: 컬러 유도 세트 다음에 각 시도에 대한 흑백 잔상 세트.

참가자가 도착하면 컴퓨터 모니터로 안내하고 색맹이 아닌지 확인합니다. 수행할 작업에 대한 지침을 설명하여 진행합니다.

실험이 진행되는 동안 참가자는 눈을 움직이지 않도록 노력해야 하며 컴퓨터 화면 중앙에 나타날 검은색 디스크에 계속 집중해야 한다는 점을 강조합니다.

참가자가 잔상 작업을 이해했다고 확신하면 10회에서 20회 사이의 시도를 수행하도록 합니다. 각각에 대해 inducer-color 옆에 after-color로 선택된 색조를 기록합니다.

데이터를 분석하려면 결과를 집계하고 각 유도 요인 색상에 대해 가장 자주 선택되는 잔색을 나타내는 테이블을 구성합니다.

선택된 after-colors는 주로 inducer hues의 반대자이며, 이는 참가자가 ? 뇌는 속임수를 써서 실제로 존재하지 않는 색조를 보게 되었고, 잔상 환상을 보게 되었습니다.

이제 시각적 자극을 사용하여 색상 잔상 환상을 이끌어내는 방법을 알았으므로 연구자들이 이 기술을 사용하여 색각 뒤에 있는 해부학적 기초와 이러한 인식에 영향을 미치는 질병을 더 잘 이해할 수 있는 방법을 살펴보겠습니다.

지금까지 우리는 정상적인 시력에 초점을 맞추었습니다. 그러나 잔상 테스트의 변형은 상대 쌍의 두 색조가 동일하게 나타나는 색맹 유형과 같이 색 인식에 영향을 미치는 질병을 더 잘 이해하기 위해 사용할 수도 있습니다.

예를 들어, 연구자들은 개인이 색상 잔상을 인식하는 시간을 정상적인 대조군 참가자가 보고한 시간과 비교할 수 있습니다. 비정상적으로 오랜 시간 동안 지속되는 환상은 색각 질환을 나타낼 수 있습니다.

그런 다음 잔상 테스트를 다른 색 인식 평가 및 이미징 기술과 결합하여 망막, 시각 피질 또는 시각 경로의 결함(이 두 영역 간에 신호를 전달)의 원인이 있는지 여부를 정확히 찾아낼 수 있습니다.

당신은 방금 컬러 잔상에 대한 JoVE의 비디오를 보았습니다. 지금쯤이면 다양한 색조의 모양을 사용하여 이 환상을 조사하고 상대방의 색상 데이터를 수집 및 해석하는 방법을 알게 되었을 것입니다. 중요한 것은 잔상이 색 인식과 관련된 뇌 영역을 식별하고 색각과 관련된 질병을 진단하는 데 어떻게 도움이 될 수 있는지 이해해야 한다는 것입니다.

시청해 주셔서 감사합니다!