3.5 : 색각

색상 인식은 눈 뒤쪽의 빛에 민감한 층인 망막에서 시작됩니다. 두 가지 주요 이론이 색상이 어떻게 보이는지 설명합니다. 삼색 이론과 상대 과정 이론입니다. 1802년 토마스 영이 제안하고 1852년 헤르만 폰 헬름홀츠가 확장한 삼색 이론은 색각이 망막의 세 가지 유형의 원뿔 수용체에 기반을 두고 있다고 제안합니다. 이러한 원뿔은 빨간색, 파란색 및 녹색에 해당하는 서로 다르지만 겹치는 파장 범위에 민감합니다. 색상 일치 실험에서 참가자는 세 가지 다른 파장의 빛(보통 빨간색, 녹색 및 파란색)의 강도를 조정하여 주어진 대상 색상과 일치시킵니다. 이 세 가지 색상을 결합하면 모든 색상을 일치시킬 수 있다는 사실은 인간의 색각이 망막의 세 가지 유형의 원뿔에 의존한다는 생각을 뒷받침합니다. 각각은 서로 다르지만 겹치는 파장 범위에 민감합니다. 예를 들어, 노란색의 인식은 빨간색과 녹색 원뿔을 함께 활성화하여 얻을 수 있습니다.

색맹은 삼색 이론을 뒷받침합니다. 대부분 남성인 색맹인 사람들은 일부 색상은 볼 수 있지만 다른 색상은 볼 수 없습니다. 색맹의 유형은 어떤 원뿔 유형에 결함이 있거나 없는지에 따라 달라집니다. 예를 들어, 빨간색 원뿔이 제대로 작동하지 않으면 빨간색과 초록색을 구별하는 데 어려움을 겪을 수 있습니다.

1878년, 독일의 생리학자 에발트 헤링은 어떤 색은 함께 볼 수 없지만 다른 색은 함께 볼 수 있다는 것을 관찰했습니다. 예를 들어, 녹색을 띤 파란색은 상상할 수 있지만 붉은색을 띤 녹색은 상상할 수 없습니다. 또한 삼색 이론은 물체에서 시선을 떼고도 시야에 남는 잔상을 완전히 설명할 수 없다는 점도 발견되었습니다. 예를 들어, 빨간색을 응시한 후 녹색 잔상이 나타날 수 있습니다. 마찬가지로 노란색을 잠시 응시한 후 파란색 잔상이 나타날 수 있습니다. 삼색 이론은 이러한 색상 쌍과 그로 인한 잔상을 설명할 수 없습니다.

에발트 헤링이 제안한 상대 과정 이론은 시각 시스템의 세포가 적록색과 청황색의 반대 쌍으로 색상을 처리하는 방식을 설명합니다. 이 이론에 따르면 특정 세포는 한 가지 색상에 의해 흥분되고 반대 색상에 의해 억제됩니다. 예를 들어, 세포는 빨간색에 의해 흥분되고 녹색에 의해 억제되거나 노란색에 의해 흥분되고 파란색에 의해 억제될 수 있습니다. 이 이론은 또한 잔상을 설명합니다. 빨간색 물체를 장시간 응시한 다음 시선을 돌리면 녹색 잔상이 보일 수 있습니다. 이는 적록색 시각 시스템이 피로해지고 초점을 옮기면 일시적으로 회복되기 때문에 발생합니다.

망막의 세 가지 유형의 원뿔은 망막 신경절 세포에 연결되어 있으며, 이 세포는 3색 코드를 상대 프로세스 코드로 변환합니다. 예를 들어, 녹색 원뿔은 특정 신경절 세포를 억제하는 반면, 빨간색 원뿔은 이를 자극합니다. 이 이중 코딩 시스템은 뇌가 복잡한 색상 정보를 효율적으로 해석할 수 있게 합니다.