인지심리 매니아

출처: The daily monthly

Hollow face mask illusion은 3차원 착시현상의 하나로서, 동영상 뿐만 아니라 현실세계에서도 볼 수 있는 현상이다. 아래 동영상을 보자.

이 영상은 컴퓨터로 만들어낸 영상이다(from the Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen). 이번엔 Thomas Papathomas가 2008년에 실제로 제작한 마스크를 보자. 이 착시현상은 컴퓨터에서 조금 떨어져 앉아 있을 때 더 잘 일어난다는 사실을 알아두자.

나 는 Papathomas를 직접 만났고 이 마스크를 이번 주에 열렸던 VSS에서 직접 봤다. 이 착시현상을 실제로 접해보니 인상적이었다. 실제 상황에서는 가까이 가서 확인하기 전까지 이것이 착시현상임을 인지하기 어렵다. 왜 그럴까?

연 구자는 왜 hollow face illusion이 일어나는지, 또 이와 유사한 현상들이 왜 일어나는지 이론적 설명을 했다. 우리가 삼차원 물체를 관찰할 때, 우리 눈은 대상으로부터 2차원적 정보를 받아들여서 retina에 투사한다. 이 정보는 여러 가지 가능한 대상과 매칭된다. 예를 들어 우리가 본 물체는 얼굴이 찍힌 2차원 사진일 수도 있다. 또는 삼차원의 얼굴일수도 있다. 아주 드문 경우지만, 우리가 본 얼굴이 마스크의 (움푹 들어간)뒷면일 수도 있다. 우리 인간은 거의 대부분 얼굴이 삼차원이라고 가정한다. 그런데 우리가 이동하거나 마스크가 움직이는 경우, 이상한 현상이 일어난다. 아래 그림이 그 이유를 설명한다.

맨 위에 있는 Hollow Mask(마스크의 뒷면)가 우리가 보는 대상이다. 그러나 우리 지각체계는 마스크가 보통 얼굴처럼 앞으로 튀어나와 있을 것이라고 가정한다. 우리가 Position 1에서 물체를 볼 때, 우리는 perceive Face 1을 보게 된다. Eye position 1에서 점선으로 뻗어나가는 선이 마스크에 이어지는 것을 주목해보자. 우리 지각시스템이 가정한(perceived face) 얼굴과 오목한 마스크 뒷면의 포지션이 정확히 맞아떨어지는 것을 볼 수 있다. 사실 우리 지각체계는 위 마스크를 두 가지 방식으로 지각할 수 있다. 뾰족한 코를 보거나, 아니면 평평한 코를 보거나… 우리가 앞으로 볼록하게 튀어나온 코를 보는 이유는 우리가 그 동안 보고 자란 사람 얼굴에 대한 가정 때문이다.

Position 2로 이동해보자. 마스크는 움직이지 않았지만 우리가 마스크의 뒷면을 평평하다고 가정하기 때문에 지각된 얼굴이 움직인 것처럼 보인다. 당신이 방을 이동해 다닐 때마다 이 얼굴이 당신을 따라오는 것처럼 느낄 것이다. 또는 위 동영상의 경우처럼 우리가 가만히 있는 동안 마스크가 살짝 움직이는 경우에도 같은 현상이 일어난다.

연구자는 코에다가 링을 걸어봄으로써 이 현상이 얼마나 이상한지 보여준다. 코에 건 링은 우리가 가정한 얼굴과 같은 방향을 향하고 있지 않다. 다른 얼굴 부분이 앞으로 튀어나온 데 반해 링은 혼자 안으로 들어간 것처럼 보이는 것이다.

왜 이 착시현상은 약간 거리를 두고 볼 때, 그리고 혼자 볼 때 잘 일어날까? 왜냐하면 우리는 삼차원 정보를 다른 소스로부터 받아들이기 때문이다. 가까운 거리에서 우리는 물체와의 거리를 두 눈 간 각도로 알아낸다. 우리는 코가 볼보다 안쪽으로 들어간 것을 볼 수 있고, 따라서 착시현상도 일어나지 않는다. 바로 이런 이유 때문에 우리가 한쪽 눈으로만 마스크를 관찰하면 착시현상이 계속해서 일어나는 것이다. 이런 현상을 인지하려면 어느 정도 거리를 두어야 하는가? 우리는 전에 Cognitive Daily에 서 이 문제를 다룬 적이 있으며, 정답은 ‘그때 그때 다르다’이다. 일반적인 물체는 가까운 거리에 있어도 착시현상을 알아차리기 힘들다. 그 이유는 착시현상이 우리 눈에 들어오는 깊이 정보를 무시하기 때문이다(반면 동영상에서 봤던 누워있는 마스크는 착시현상임을 알아보기가 훨씬 쉬웠다 – 역자 주).

Papathomas, T. (2007). Art pieces that ‘move’ in our minds — an explanation of illusory motion based on depth reversal Spatial Vision, 21 (1), 79-95 DOI: 10.1163/156856807782753958