인지심리학 (Cognitive Psychology)

(1)

2주차

시지각 (Visual Perception) I

전종섭 교수 (언어인지과학과)

2주차. 시지각 I 인지심리학

지난 강의

‣ 인지심리학의 역사: Wilhelm Wundt → William James, Edward Thorndike, John Watson → B. F. Skinner → Allen Newell, Herbert Simon

‣ 인지과학 + 신경과학 = 인지신경과학

(2)

‣ 눈의 해부 구조와 기능을 이해한다 ‣ 착시가 일어나는 과정을 이해한다 • 밝기 대비

• 측면 억제

<출처> http://cafe.naver.com/pirani7/3804

눈의 구조

vitreous humor

optic nerve cornea

iris blind spot lens fovea pupil retina ciliary muscle

(3)

× ●

‣ 맹점 (blind spot)의 관찰

• 왼쪽 눈을 가리고

‘엑스’ 응시

• 오른쪽 눈을 가리고

‘점’ 응시

눈의 구조

‣ Rods (간상세포) vs. Cones (원추세포) • 망막 위의 시세포

<출처> http://blog.naver.com/chanchan72?Redirect=Log&logNo=30075173515

(4)

http://neurolove.tumblr.com/post/25568159055/last-week -was-neuroday-2012-at-yale-an-in-house

‣ Rods vs. Cones (계속)

• 120 million rods for night vision (1억 2천만 개) • 7 million cones for day vision

(7백만 개)

눈의 구조

‣ Rods vs. Cones (계속)

• 간상세포 내 로돕신 (rhodopsin), 광색소 - (효소 기능의) 옵신과

(비타민A 유도체) 레티닌 결합단백질 - 빛에 민감, 빛의 파장을 구별 못 함

→ 명암만 구분 (색깔은 구분 못 함) - 비타민A 결핍 → 야맹증

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‣ Rods vs. Cones (계속) • 로돕신 (계속)

- 로돕신 + 빛 → 레티닌과 옵신으로 분해되면서 에너지 방출 → 이 에너 지로 신경세포 자극

- 어두운 곳에서 다시 옵신과 결합하여 로돕신 재생

눈의 구조

‣ Rods vs. Cones (계속) • 로돕신 (계속)

- 명순응: 갑자기 밝은 곳에 들어가면, 한꺼번에 많은 로돕신이 분해 → 일 시적으로 시야 손실

- 암순응: 갑자기 어두운 곳에 들어가 면, 로돕신 분해 저조 → 일시적 시 야 손실

(6)

http://blog.naver.com/mam_zang?Redirect=Log&logNo=60018396833

‣ 원추세포 내 색소체:

빨녹파에 민감

눈의 구조

‣ 양극세포, 신경절세포

http://blog.naver.com/kimotob?Redirect=Log&logNo=40019681267

(7)

‣ Kuffler (1953): 신경절세포 내 정보 코딩 • On-off cells

그림 20 http://read.uconn.edu/PSYC3501/Lecture04/

눈의 구조

‣ Kuffler : 신경절세포 내 정보 코딩 (계속) • Off-on cells

http://read.uconn.edu/PSYC3501/Lecture04/

(8)

‣ Hubel & Wiesel (1962)

Anderson (2009, p. 37). Cognitive Psychology and Its Implications

눈의 구조

‣ Hubel & Wiesel (계속)

• Edge detectors:

On-Off + Off-On cells

(9)

‣ Hubel & Wiesel (계속)

• Bar detectors:

On-Off or Off-On

cells

눈의 구조

‣ 자질 기반의 문자 지각

John Anderson's (2012) HIP-AI class material at Carnegie Mellon University

(10)

‣ Eleanor Gibson: 문자 인식을 위한 자질 구성

• 예: Straight - Horizontal - Vertical - Diagonal ∕ - Diagonal ＼

눈의 구조

‣ 문자 인식을 위한 자질 구성 (계속)

(11)

‣ 밝기 대비 1

착시의 이해 ‣ 밝기 대비 2

(12)

‣ 밝기 대비 3

착시의 이해

‣ 밝기 대비 4: Mach Bands

(Edge enhancement illusion)

(13)

‣ 밝기 대비 5: Hermann Grid Illusion

착시의 이해 ‣ 측면 억제 1

http://read.uconn.edu/PSYC3501/Lecture04/

(14)

‣ 측면 억제 2

착시의 이해 ‣ 측면 억제 3

(15)

‣ Mach Bands 1

밝은색 어두운색 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥

착시의 이해

‣ Mach Bands 2

http://www.yorku.ca/eye/machband.htm

(16)

‣ 우리는 세계를 눈에 보이는 그대로 보지 않고, 우리가 보고싶은 방식대로 본다.

평가하기

‣ 많은 인터넷 사이트들은 기계의 자동화된 회원 가입, 게시물 등록 등을 차단하기 위해 아래와 같은 Human Interface System을 도입하고 있다. 이러한 시스템 이 인간의 시지각 (visual perception)에 대 해 시사하는 바가 무엇일지 생각해 보자.

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‣ 눈의 해부 구조

• 간상세포, 원추세포

• On-off cells, Off-on cells

• Edge detectors, Bar detectors

정리하기

‣ 착시의 이해

• Brightness contrast

- Hermann grid illusion - Mach bands

• Lateral inhibition

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- Color contrast

- Depth perception 등