[심리학개론] 감각과 지각

1. 감각과 지각의 정의

1) 감각(sensation)

감각기관들이 외부 환경의 물리적 자극에서 나온 에너지를 탐지(흡수)하여 신경충동으로 변환하여 대뇌로 전송하는 것

 

2) 지각(perception)

지각과정

대뇌에 입력표상된 신경충동 정보를 조직화하여 의미있는(주관적) 대상이나 사건으로 해석하거나 적절하게 판단하는 과정

감각과 지각과정

: 커피포트로 커피를 끓이는 지각현상

물리에너지 -> 감각수용기 -> 신경충동 -> 대뇌피질

대상(커피, 컵, 장치)에서 물리에너지/오감각자극(빛에너지, 소리에너지, 냄새-화학에너지)는 각 에너지에 해당하는 감각수용기(sensory receptor, 망막, 달팽이관, 유모세포, 미뢰)를 자극함

감각수용기는 입력된 물리에너지를 신경충동(전기화학적 신호)으로 변환(transduction)하고 각 수용기전압을 생성하여 구심성 신경통로를 통해서 신경흥분에 맞는 여러 대뇌피질(시각, 청각, 후각피질)에 도달하게 됨

대뇌피질에 신경흥분 정보가 도달된(부호화, coding) 감각질에 대한 경험을 감각과정(따끈한, 향기 좋은, 시끄러운, 갈색)이라 함

뇌에 도달한 신경흥분 정보는 수용기의 에너지 변환과 신경전달 과정에서 신경충동 자료가 상실되거나 왜곡되기 때문에 원자극 특성에 비해 불완전해짐

이때 뇌는 과거경험과 기억을 토대로 감각자료를 다듬고 조직화, 통합하여 구체적인 의미(meaning)를 부여하게 되는데 이를 지각과정(달콤한 향의 갈색, 에티오피아산 커피 맛)이라 함

지각과정이 완료된 후에는 대상과 연합된 기억이나 추상적 지식을 통해서 깊이 있는 정보처리가 수행되는 인지과정이 일어나기도 함 시각(vision) – 시감각 과정과 시지각 과정을 통합

 

3) 인간의 정보처리에서 감각과 지각과정에 대한 이해가 중요할까?

감각과 지각은 인간의 고등정신작용인 인지(앎)과정의 기초가 되는 단계

특정 감각기관의 기능을 손상당한 사람들의 재활치료를 위해,

극한 상황에서 특정 과제를 수행, 공장 자동화 시스템을 구축, 다양한 로봇의 역할수행을 연구

 

2. 심리학에서의 정신물리학(신호탐지이론)

물리자극과 감각 크기 간 함수관계를 밝히는 분야

정신물리학(psychophysics): 물리적 자극과 심리적 감각경험이 어떻게 관련되어 있는가를 양적으로 계량화(quantification)하는 초기 과학적 실험심리학의 한 분야

 

절대역(absolute threshold)/역치 - 우리가 특정 감각경험을 하는 데 필요한 최소한의 물리자극의 크기(에너지)로 자극의 탐지와 관련

차이역(differential threshold) - 감각기관에 탐지된 두 자극 간 차이(difference)를 구분(discrimination)하는 데 필요한 최소한의 자극 크기

 

1) 절대역치: 자극의 탐지

절대역치를 측정하는 방법

항상 자극법(method of constant stimuli) : 항상 자극법에서는 각 자극당 10회씩 무선적으로 자극 강도가 다른 5~9개의 자극을 실험참가자에게 제시한 후, 각 자극(가로축)당 탐지반응(예:반응)의 백분율을 세로축에 표시하는데 이러한 결과를 심리측정함수(psychometric function)라 함

조절법(method of adjustment) : 관찰자가 자극을 탐지할 수 있다고 말할 때까지 관찰자, 실험자가 직접 강도를 변화시킴

한계법(limit of method): 자극의 강도를 아주 약한 수준에서부터 조금씩 순차적으로 증가시키면서 관찰자로 하여금 자극을 탐지할 수 있는지 답하게 하는 방법으로, 마지막 NO와 첫 번째 YES의 중간을 절대역으로 정하는 것

 

감각 양식별 절대역치

감각 양식 절대역치

시각: 맑은 날 밤 48km 떨어진 곳에 있는 촛불 탐지

청각: 조용할 때 60cm 떨어진 곳에서 나는 시계 초침 소리 탐지

미각: 3.8ℓ의 물에 녹아있는 한 티스푼의 설탕 맛 탐지

후각: 6개 방이 있는 아파트(약 40평)에 뿌린 향수 한 방울 탐지

촉각: 1cm의 거리에서 뺨에 떨어지는 파리의 날개 탐지

<출처: Galanter(1962)>

 

2) 차이역치: 자극의 변별

자극 A와 자극 B가 차이가 있는가를 판단하는 것

Brown(1910)은 무게 자극에 대한 차이역을 산출하기 위한 측정 방법을 고안

Point of Subjective Equality: PSE

just noticeable difference: JND

 

 

 

 

1) Weber(웨버)의 법칙(1834)

같은 종류의 두 자극을 구별할 수 있는 최소 차이는 자극의 강도에 비례한다고 하는 법칙

 

감각 양식별 Weber의 소수

감각 양식 Weber 소수 감각양식 Weber소수

명도 0.079 짠맛 0.083

소리 0.048 전기충격 0.013

손뼘 0.022 진동(60Hz) 0.036

무게 0.020 후각 0.025

길이 0.029 통각 0.033

 

(2) Fechner의 법칙(1860) 

감각량이 자극의 대수에 비례한다는 법칙

 

(3) Stevens의 법칙(1962)

특정 자극의 지각된 크기는 그 자극의 물리적 강도를 일정한 값으로 자승한 크기와 같다는 법칙

 

3) 신호탐지이론

자극의 탐지가 자극에 대한 피험자의 민감도와 피험자의 반응 기준에 달려 있다는 이론

비감각적 요소들은 감각기 관의 민감도를 왜곡하는 반응편향(response bias)을 유발

자극의 탐지과정이 단순히 물리 자극의 강도만으로 결정되기보다는 감각적 요인과 비감각적

요인이 혼재되어 영향을 미치기 때문에 자극 탐지 행위의 진정성을 측정하기 위해서

신호탐지이론(Signal Detection Theory: SDT)이 등장

다양한 장면에서 사람들의 행동 양상을 예측하는 데 활용

오진율의 분석이나 생산된 제품에 대한 검수관의 검수 행위의 엄격성

광고효과의 지속성에 대한 판단지수를 측정

학교장면에서 학생들의 공격 성향을 지수화하여 생활지도하는 데에도 응용

 

3. 시각의 정보처리 과정과 색지각 이론

1) 시각의 정보처리 과정

l 망막

 

§ 추상체와 간상체, 양극 세포, 신경절세포의 세 개 층으로 구성

l 맹점(blind spot) § 시신경(optic disk), 중심와(fovea)

 

2) 암순응과 명순응

암순응

밝은 낮에 어두운 영화관에 들어가서 낯선 사람의 신체 일부와 부딪힘

암순응 곡선(dark adaptation curve) § 암소시(scotopic)

 

명순응: 명소시(photopic)

퍼킨지 이동(Purkinje shift)

간상체는 초록빛에 민감하고 추상체는 노란빛에 민감

낮에 빨간 장미꽃을 보면 빨간 꽃잎 부분이 초록색 잎 부분에 비해 상대적으로 더 밝아 보임

(이성에게 빨간 장미꽃을 선물하고자 한다면 시점을 잘 선택해야….)

전투기 조종사들이 빨간 조명 아래에서 작전회의를 한 것과 관련

⇒ 조종사들의 간상세포는 빨간색인 장파장에 덜 민감해 피로가 덜하므로 작전명령 시 어둠 속 활주로에 계류 중인 전투기에 신속하게 탑승하여 효과적으로 비행 작전을 수행할 수 있기 때문

 

3) 색지각 이론

(1) Young-Helmholtz의 삼원색 이론(trichromatic theory, RGB)

빨간색과 녹색, 파란색의 흥분도에 의해 각 색을 지각하고, 이것이 시신경을 통해 뇌로 전달되어 각 색을 느끼게 된다는 학설

1802년에 영(Young)은 눈에 있는 세 종류의 광수용체 세포(photoreceptors, 오늘날 원추세포cone cell)의 존재를 가정

특히 이 광수용체 세포는 가시광선의 특정 범위에 민감하다고 생각했음

1850년에 연구자 헤르만 폰 헬름홀츠의 이론

영의 원래 이론을 확장하여 눈의 망막에 부딪히는 빛의 파장에 대한 반응에 따라, 원추

세포에서 단파장(B, 파란색), 중파장(G, 녹색), 장파장(R, 빨간색)을 분류할 수 있다는 이론으로 발전시켰음

또한 뇌가 환경에서 색을 어떻게 해석하는지 결정하는 것은 수용체 세포가 감지한 신호의

강도라고 제안했음

인간이 녹색을 보면 녹색을 감지하는 시각세포가 흥분하여 초록색을 보고, 노란색을 보면

녹색과 빨강을 감지하는 시각세포가 흥분하여 보이는 것이라고 했음

 

(2) Hering의 대립과정이론(opponent process theory, R-G, B-Y, W-B)

우리 눈의 색수용기가 색자극에 대하여 대립된다는 이론

색 지각이 두 개의 대립하는 기제(파랑-노랑 기제와 빨강-초록 기제)의 활동에 의해 결정된다는 이론

붉은 영역 수용기는 자극을 받고, 녹색 영역 수용기는 억제된다는 이론

 

학습정리

1. 감각이란 감각기관들이 외부 환경의 물리적 자극에서 나온 에너지를 탐지(흡수)하여 신경충동으로 변환하여 대뇌로 전송하는 것

2. 정신물리학이란 물리적 자극과 심리적 감각경험이 어떻게 관련되어 있는가를 양적으로 계량화하는 초기 과학적 실험심리학의 한 분야

3. Hering의 대립과정이론이란 우리 눈의 색수용기가 색자극에 대하여 대립된다는 이론