전경-배경 착시
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1. 개요
전경-배경 착시는 시각 지각의 중요한 측면으로, 게슈탈트 심리학의 개념과 연관되어 있다. 게슈탈트 심리학은 전체는 부분의 합보다 크다고 주장하며, 도형-배경 지각은 시각적 장면에서 어떤 항목을 그림(도형)으로, 어떤 항목을 배경으로 인식하는지를 다룬다. 대표적인 예시로는 루빈의 꽃병과 "아내와 장모" 착시 그림이 있으며, 이는 뇌가 시각 정보를 처리하는 방식과 다중 안정 지각 현상을 보여준다. 도형-배경 지각 능력은 유아기에 발달하며, 뇌의 가쪽 후두엽 피질(LOC)이 중요한 역할을 한다. 또한, 청각과 같은 비시각적 지각에도 적용될 수 있으며, 주의가 중요한 역할을 한다. 전경-배경 착시는 예술 및 시각 디자인에도 활용되며, 세 가지 유형으로 분류된다.
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| 전경-배경 착시 | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 정의 | 시각 장면을 전경 (대상)과 배경으로 분리하는 지각적 조직화의 유형 |
| 관련 개념 | 시각적 인식 지각 조직화 게슈탈트 심리학 |
| 설명 | |
| 원리 | 시각 장면에서 어떤 요소가 전경으로 보이고 어떤 요소가 배경으로 보이는지를 결정하는 다양한 원리가 존재함. |
| 게슈탈트 심리학 | 전경과 배경의 분리는 게슈탈트 심리학의 핵심 개념 중 하나임. |
| 전경의 특징 | |
| 두드러짐 | 전경은 일반적으로 더 두드러지고 눈에 띄는 것으로 인식됨. |
| 형태 | 전경은 일반적으로 더 명확한 형태와 윤곽을 가짐. |
| 위치 | 전경은 일반적으로 시각 장면의 앞쪽에 위치한 것으로 인식됨. |
| 배경의 특징 | |
| 덜 두드러짐 | 배경은 일반적으로 덜 두드러지고 눈에 띄지 않는 것으로 인식됨. |
| 형태 | 배경은 일반적으로 덜 명확한 형태와 윤곽을 가짐. |
| 위치 | 배경은 일반적으로 시각 장면의 뒤쪽에 위치한 것으로 인식됨. |
| 전경-배경 착시 | |
| 설명 | 전경과 배경의 구분이 모호하거나 불안정하여, 보는 사람에 따라 전경과 배경이 다르게 보이는 착시 현상. |
| 예시 | 루빈의 컵 에셔의 그림 |
| 응용 | |
| 디자인 | 전경-배경 원리는 시각적 디자인에서 중요한 역할을 함. 디자이너는 전경과 배경을 효과적으로 사용하여 시각적 계층 구조를 만들고 특정 요소를 강조할 수 있음. |
| 예술 | 예술가들은 전경-배경 관계를 조작하여 다양한 시각적 효과를 만들어낼 수 있음. |
2. 게슈탈트 심리학과 도형-배경 지각
게슈탈트 심리학은 20세기 초 오스트리아와 독일에서 연상주의와 구조주의 심리학에 반발하여 등장한 심리학파이다.[2] 1912년 막스 베르트하이머, 볼프강 쾰러, 쿠르트 코프카가 게슈탈트 학파를 창시했다. '게슈탈트(Gestalt)'는 독일어로 '형태' 또는 '구성'을 의미하며,[3] '전체론'이라고도 불린다.[4] 게슈탈트 심리학자들은 전체가 부분의 합보다 크다고 보았으며, 인간을 이해하는 데 있어 보다 인간적인 접근을 시도했다. 베르트하이머, 쾰러, 코프카가 20세기에 탐구한 개념들은 현대 지각 연구의 기초를 세웠다.[5]
게슈탈트 개념은 "운동이나 과정 자체뿐만 아니라 과정의 방향과 분포도 역학적 상호작용에 의해 결정된다"는 것이다.[6] 즉, 감각적 조직은 고립된 자극이 아니라 자극의 상대적 속성과 역학적 맥락에 의존한다.
베르트하이머는 "전체가 존재하며, 전체의 행동은 개별 요소의 행동에 의해 결정되지 않고, 부분 과정 자체가 전체의 본질에 의해 결정된다"는 전체론을 게슈탈트 심리학의 기본 공식으로 제시했다.[7]
2. 1. 게슈탈트 심리학의 기본 원리
게슈탈트 이론은 연상주의와 구조주의 학파의 원자론적 지향에 대한 반발로 20세기 오스트리아와 독일에서 설립되었다.[2] 1912년, 막스 베르트하이머, 볼프강 쾰러, 쿠르트 코프카에 의해 게슈탈트 학파가 결성되었다. "게슈탈트"라는 단어는 독일어로 "패턴" 또는 "구성"으로 번역된다.[3] 게슈탈트 개념은 "전체론"이라고도 불린다.[4] 게슈탈트 심리학자들은 냉담한 접근으로 여겨지는 것을 인간화하려고 시도했다. 게슈탈트 심리학은 어떤 것의 전체는 그 부분의 합보다 크다고 주장한다. 베르트하이머, 쾰러, 코프카가 20세기에 탐구한 개념은 현대 지각 연구의 기초를 세웠다.[5]"''게슈탈트'' 개념은 ''"운동 또는 과정 그 자체뿐만 아니라 과정의 방향과 분포도 역학적으로 상호 작용에 의해 결정된다."'' 감각적 조직은 고립된 자극과 국소적 자극에 의존하는 것이 아니라 자극의 상대적 속성과 역학적 맥락에 의존한다."[6]
베르트하이머는 전체론을 게슈탈트 심리학의 "기본 공식"으로 묘사했다. "전체가 존재하며, 전체의 행동은 개별 요소의 행동에 의해 결정되지 않고, 부분 과정 자체가 전체의 본질에 의해 결정된다."[7]
3. 도형-배경 지각의 예시
도형-배경 지각의 예시로는 루빈의 꽃병, "아내와 장모" 착시 그림 등이 있다.
3. 1. 루빈의 꽃병
루빈의 꽃병은 덴마크 심리학자 에드가 루빈이 묘사한 얼굴-꽃병 그림으로[8][9], 형태-배경 구성, 경계 할당 및 형태 지각에 미치는 영향의 주요 측면 중 하나를 보여준다. 얼굴-꽃병 그림에서, 지각되는 모양은 검은색과 흰색 영역 사이의 경계(가장자리)가 할당되는 방향에 따라 결정적으로 달라진다. 검은색과 흰색 영역 사이의 가장자리가 안쪽으로 할당되면, 중앙 흰색 영역은 검은색 배경 앞에 있는 꽃병 모양으로 보인다. 이 경우에는 얼굴이 지각되지 않는다. 반면에, 가장자리가 바깥쪽으로 할당되면, 두 개의 검은색 프로필 얼굴이 흰색 배경에서 지각되고, 꽃병 모양은 지각되지 않는다. 인간의 시각 시스템은 루빈 꽃병의 해석 중 하나를 선택하고, 그것들 사이를 번갈아 가며, 이는 다중 안정 지각으로 알려진 현상이다. 기능적 뇌 영상은 사람들이 루빈 이미지를 얼굴로 볼 때, 측두엽, 특히 얼굴 선택적 영역에서 활동이 있음을 보여준다.[10][11]3. 2. "아내와 장모" 착시
이 이미지는 모호한 그림으로 유명하다. "관찰자는 관점에 따라 고개를 오른쪽으로 돌린 젊은 소녀나 큰 코와 튀어나온 턱을 가진 노파를 볼 수 있다."[12]4. 도형-배경 지각의 발달
도형-배경 지각은 다른 모든 시각 지각 기술보다 먼저 나타나며, 어린 아기에게서 가장 먼저 발달하는 기술 중 하나이다.[13] 지각 조직의 발달은 인간의 유아기부터 시작된다. "밝기" 및 "근접성"과 같은 개념은 출생 직후부터 발달할 수 있지만, "형태 유사성"을 인식하는 것은 특정 경험에 의해 활성화되기 전까지는 기능하지 않을 수 있다.[14]
생후 3~4개월 된 아기는 형태 유사성의 차이보다는 밝기의 차이에 반응한다. 스캐폴딩(다른 기술을 기반으로 시간이 지남에 따라 새로운 기술을 개발하는 것)이 지각 조직의 발달에 중요한 역할을 한다.[15]
도형-배경 지각의 발달은 아기가 물체에 집중하면서 시작되며, 보호자, 부모의 얼굴, 친숙한 물체가 처음으로 집중되고 이해된다. 이후 2~4세 사이에는 아이에게 물건을 그룹화하거나 분류하도록 가르침으로써 기술을 더욱 발전시킬 수 있다.[16]
4. 1. 유아기 발달
도형-배경 지각은 다른 모든 시각 지각 기술보다 먼저 나타나며 어린 아기에게서 가장 먼저 발달하는 기술 중 하나이다.[13] 지각 조직의 발달은 인간의 유아기부터 시작된다. "밝기" 및 "근접성"과 같은 개념은 출생 직후부터 발달할 수 있지만, "형태 유사성"을 인식하는 것은 특정 경험에 의해 활성화되기 전까지는 기능하지 않을 수 있다.[14]생후 3~4개월 된 아기는 형태 유사성의 차이보다는 밝기의 차이에 반응한다. 스캐폴딩(다른 기술을 기반으로 시간이 지남에 따라 새로운 기술을 개발하는 것)이 지각 조직의 발달에 책임이 있는 것으로 제안된다. 환경은 도형-배경 지각의 발달에 중요한 역할을 한다.[15]
도형-배경 지각의 발달은 아기가 물체에 집중할 수 있게 되는 날 시작된다. 보호자, 부모의 얼굴 및 친숙한 물체가 처음으로 집중되고 이해된다. 아기는 발달하면서 원하는 물체를 주변 환경과 구별하는 법을 배운다. 앉기, 기기, 걷기는 발달 과정에서 이러한 기술을 개발할 수 있는 충분한 기회를 제공한다. 2~4세 사이에는 아이에게 물건을 그룹화하거나 분류하도록 가르침으로써 기술을 더욱 발전시킬 수 있다.[16]
4. 2. 아동기 발달
도형-배경 지각은 다른 모든 시각 지각 기술보다 먼저 나타나며 어린 아기에게서 가장 먼저 발달하는 기술 중 하나이다.[13] 지각 조직의 발달은 인간의 유아기부터 시작된다. 타고난 본성과 환경의 영향에 관해서는, "밝기" 및 "근접성"과 같은 개념은 출생 직후부터 발달할 수 있지만, "형태 유사성"을 인식하는 것은 특정 경험에 의해 활성화되기 전까지는 기능하지 않을 수 있다.[14]생후 3~4개월 된 아기는 형태 유사성의 차이보다는 밝기의 차이에 반응한다. 스캐폴딩(다른 기술을 기반으로 시간이 지남에 따라 새로운 기술을 개발하는 것)이 지각 조직의 발달에 책임이 있는 것으로 제안된다. 환경은 도형-배경 지각의 발달에 중요한 역할을 한다.[15]
도형-배경 지각의 발달은 아기가 물체에 집중할 수 있게 되는 날 시작된다. 보호자, 부모의 얼굴 및 친숙한 물체가 처음으로 집중되고 이해된다. 아기는 발달하면서 원하는 물체를 주변 환경과 구별하는 법을 배운다. 앉기, 기기, 걷기는 발달 과정에서 이러한 기술을 개발할 수 있는 충분한 기회를 제공한다. 2~4세 사이에는 아이에게 물건을 그룹화하거나 분류하도록 가르침으로써 기술을 더욱 발전시킬 수 있다.[16]
5. 지각 과정
뇌가 시각 장면에서 어떤 항목을 그림으로, 어떤 항목을 배경으로 결정하는 지각 과정은 여러 단서에 기반하며, 이 모든 단서는 확률적 성격을 띤다. 예를 들어, 더 작은 영역은 그림일 가능성이 높고, 볼록한 모양 역시 그림일 가능성이 높다. 움직임, 색상, 경계 할당 또한 그림과 배경을 구분하는 데 도움을 준다. 그러나 경계가 어느 한쪽에 속하지 않고 양쪽 모두를 정의하는 경우도 있어 구별이 어려울 때도 있다.[17]
LOC(가쪽 후두엽 피질)는 그림-배경 지각에 매우 중요하다. 시각 피질의 이 영역(방추이랑 가쪽에 위치하고 앞쪽과 배쪽으로 확장됨)은 물체와 비물체에 대한 반응에서 일관되게 더 강한 활성화를 보인다.[18][19]
그림과 배경을 구별하는 과정(그림-배경 분할)은 본질적으로 확률적이며, 뇌는 모든 관련 단서를 고려하여 최선의 추측을 생성한다. 베이즈 그림-배경 분할 모델은 뇌가 확률적 추론을 통해 그림과 배경을 구별하는 방식을 시뮬레이션하기 위해 제안되었다.[20][21]
주관적인 요인도 그림-배경 지각에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 시청자가 특정 영역을 그림으로 인식하려는 의도가 있거나, 시선이 특정 영역에 고정되면 해당 영역을 그림으로 볼 가능성이 높아진다. 그러나 주관적인 요인이 구성 단서를 압도하지는 않는다.[22]
5. 1. 뇌의 역할
뇌는 시각 장면에서 어떤 항목을 그림으로, 어떤 항목을 배경으로 결정할 때 여러 단서를 활용하며, 이러한 단서들은 모두 확률적인 성격을 가진다. 예를 들어, 더 작은 영역은 그림일 가능성이 높고, 볼록한 모양 역시 그림일 가능성이 높다. 움직임도 단서가 되는데, 그림은 정적인 배경과 달리 움직일 수 있다. 배경은 여러 그림 뒤에서 하나의 색상으로 이어지는 경향이 있는 반면, 그림의 색상은 다양할 수 있으므로 색상 또한 중요한 단서이다. 경계 할당도 그림과 배경을 구분하는 데 도움을 주는데, 경계가 그림에 속하면 그림의 모양을 정의하고 배경은 그 뒤에 존재하게 된다. 그러나 그림과 배경을 분리하는 경계가 어느 한쪽에 속하지 않고 양쪽 모두를 정의하는 경우도 있어 구별이 어려울 때도 있다.[17]LOC(가쪽 후두엽 피질)는 그림-배경 지각에 매우 중요한 역할을 한다. 방추이랑 가쪽에 위치하고 앞쪽과 배쪽으로 확장되는 시각 피질의 이 영역은 물체와 비물체를 구분할 때 일관되게 더 강한 활성화를 보인다.[18][19]
그림과 배경을 구별하는 과정(그림-배경 분할)은 본질적으로 확률적이다. 뇌는 모든 관련 단서를 고려하여 최선의 추측을 생성한다. 이러한 관점에서 베이즈 그림-배경 분할 모델은 뇌가 확률적 추론을 통해 그림과 배경을 구별하는 방식을 시뮬레이션하기 위해 제안되었다.[20][21]
주관적인 요인도 그림-배경 지각에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 시청자가 두 영역 중 하나를 그림으로 인식하려는 의도를 가지면 객관적인 분석 능력이 바뀔 수 있다. 또한 시선이 특정 영역에 고정되면 해당 영역을 그림으로 볼 가능성이 높아진다. 주관적인 요인이 경계의 한쪽에서 그림을 볼 확률을 변화시킬 수는 있지만, 구성 단서를 압도하지는 않는다.[22]
5. 2. 베이즈 접근법
뇌는 시각 장면에서 어떤 항목을 그림으로, 어떤 항목을 배경으로 결정할 때 여러 단서를 활용하며, 이 단서들은 모두 확률적인 성격을 가진다. 그림-배경 분할 과정은 본질적으로 확률적이기 때문에, 뇌는 모든 관련 단서를 고려하여 확률적으로 가장 적절한 추측을 한다. 이러한 관점에서, 베이즈 그림-배경 분할 모델은 뇌가 그림과 배경을 구별하는 확률적 추론을 시뮬레이션하기 위해 제안되었다.[20][21]5. 3. 주관적 요인
뇌가 시각 장면에서 어떤 항목을 그림(전경)으로, 어떤 항목을 배경으로 결정하는지는 여러 단서에 기반하며, 이러한 단서는 모두 확률적인 성격을 띤다. 크기, 물체의 모양, 움직임, 색상, 경계 할당 등이 그림과 배경을 구별하는 데 도움을 줄 수 있다. 가쪽 후두엽 피질(LOC)은 그림-배경 지각에 매우 중요한 역할을 한다.[17][18][19]그림-배경 분할 과정은 본질적으로 확률적이며, 뇌는 모든 관련 단서를 고려하여 최선의 추측을 생성한다. 베이즈 그림-배경 분할 모델은 뇌가 그림과 배경을 구별하는 확률적 추론을 시뮬레이션하기 위해 제안되었다.[20][21]
주관적인 요인도 그림-배경 지각에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 시청자가 특정 영역을 그림으로 인식하려는 의도가 있거나, 시선이 특정 영역에 고정되면 해당 영역을 그림으로 볼 가능성이 높아진다. 그러나 주관적인 요인이 구성 단서를 압도하는 경향은 없다.[22]
6. 예술적 응용
그림-배경 구성은 예술가와 디자이너가 2D 작품의 구성을 돕기 위해 사용하는 기법이다. 그림-배경 반전은 기존 이미지의 전경색과 배경색을 의도적으로 바꿔 새로운 이미지를 만드는 시각 디자인 기법으로 활용될 수 있다.
7. 비시각적 도형-배경 지각
도형-배경 지각은 시각뿐만 아니라 청각을 포함한 다른 감각 영역으로 확장될 수 있다. 2011년 연구에서는 청각 시스템이 도형-배경 분해와 관련된 메커니즘을 가지고 있음을 보여주었다.[25] 청각에서의 도형-배경 분리는 주의를 필요로 하며, 시각과 청각에서 공유되는 자원을 사용한다.[28]
7. 1. 청각적 도형-배경 지각
도형-배경 지각은 시각적 지각뿐만 아니라 멜로디/화음, 주체/배경, 긍정/부정 공간과 같은 비시각적 개념을 포함하도록 확장될 수 있다. 도형과 배경의 개념은 항목 자체가 아니라 관찰자에 완전히 의존한다.[23]사람들이 일반적으로 접하는 소리 시나리오에서 청각적 도형과 배경 신호는 시간과 주파수 내용 모두에서 종종 겹친다. 이러한 상황에서 청각적 대상은 시간과 주파수 모두에서 사운드 구성 요소를 통합하여 설정된다.[24] 2011년 연구에 따르면 청각 시스템은 이러한 교차 주파수 및 교차 시간 상관 관계에 민감한 메커니즘을 가지고 있다. 이 연구 결과는 상두정구(IPS)와 상측두구에서 하향식 자극 기반 도형-배경 분해와 관련된 유의미한 활성화를 보여주었다.[25]
혼잡한 방이나 파티에서 한 사람은 배경 소음(배경)을 차단하면서 한 사람(도형)과 나누는 대화에 집중할 수 있다. 이것은 칵테일 파티 효과라고도 한다.[26]
청각에서의 도형-배경 분리는 자동이 아니며, 오히려 주의가 필요하며[27] 시각과 청각에서 공유되는 자원을 사용한다.[28]
7. 2. 주의의 역할
사람들이 일반적으로 접하는 소리 시나리오에서 청각적 도형과 배경 신호는 시간과 주파수 내용 모두에서 종종 겹친다. 이러한 상황에서 청각적 대상은 시간과 주파수 모두에서 사운드 구성 요소를 통합하여 설정된다.[24] 2011년 연구에 따르면 청각 시스템은 이러한 교차 주파수 및 교차 시간 상관 관계에 민감한 메커니즘을 가지고 있다. 이 연구 결과는 상두정구(intraparietal sulcus, IPS)와 상측두구에서 하향식 자극 기반 도형-배경 분해와 관련된 유의미한 활성화를 보여주었다.[25]혼잡한 방이나 파티에서 한 사람은 배경 소음(배경)을 차단하면서 한 사람(도형)과 나누는 대화에 집중할 수 있다. 이것은 "칵테일 파티 효과"라고도 한다.[26]
청각에서의 도형-배경 분리는 자동이 아니며, 오히려 주의가 필요하며[27] 시각과 청각에서 공유되는 자원을 사용한다.[28]
8. 도형-배경 문제의 유형
전경-배경 착시에는 세 가지 유형이 있다.
# 대상과 배경이 경쟁한다.
# 대상이 배경이 되어야 하고, 배경이 대상이 되어야 한다.
# 대상과 배경이 착시를 만든다.[29]
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