뷰 로또: 착시현상은 우리가 사물을 어떻게 보는지 설명해준다

자, 게임을 하나 해봅시다. 이 게임에서 이기려면 여러분은 앞에 있는 물건을 사실 그대로 보시기만 하면 됩니다. 아시겠죠? 두 개의 패널을 준비해 보았습니다. 색색의 점들이 있는데 그 중 두 패널에 동일한 색의 점들이 있어요. 아시겠죠? 어떤 색인지 골라 보세요.

자, 몇 개를 추려볼까요? 회색, 녹색, 그리고 주황색. 자, 손을 들어 표시해 주시겠어요? 제일 쉬운 것부터 하죠. 회색이라고 생각하시는 분들 손들어 주세요. 정말요? 네. 됐습니다. 녹색이라고 생각하시는 분들은요? 마지막으로 주황색이라고 생각하시는 분은? 거의 비슷하게 분포된것 같네요.

그럼 답을 한번 확인해 보겠습니다. 이게 주황색이고요. (웃음) 다음은 녹색입니다. 마지막으로 회색까지 확인해 보시죠. (웃음) 색깔을 맞추신 분들은 모두 완벽한 사실주의자 임을 증명하셨습니다. (웃음)

정말로 놀라운 현상이지요? 거의 모든 생체 시스템은 진화를 통해 어떤 방법으로든 빛을 감지하는 능력을 가지고 있지요. 다시 말해서, 색을 감지하는 것은 뇌에서 행하는 가장 단순하고 기초적인 수준의 작업임에도 불구하고 색 감지 능력은 완전히 상황에 따라 좌우되지요. 사실 제 이야기의 핵심은 상황만 중요하다는 것이 아니라 '왜' 상황이 중요한가 하는 것입니다. 이 질문에 대답하는 것은 우리의 눈에 보이는 것들이 왜 보이는가 뿐만 아니라, 우리들이 한 개인으로서, 또는 하나의 사회로서 사물을 어떻게 보는가를 설명해 줍니다.

한 가지 질문을 더 짚고 넘어가야 하는데 그것은 "왜 색을 보느냐?"는 겁니다. 백 마디 말보단 직접 보여드리죠. 여기 정글 사진을 한 장 같이 볼까요? 보시는 것과 같이 우리는 표면이 반사하는 빛의 양에 따라 사물을 인식할 수 있죠. 자, 여러분을 당장 공격하려는 맹수가 보이나요? 안 보인다면 여러분은 이미 죽은겁니다. 맞죠? (웃음) 아무도 못 보시나요? 한 분도 없나요? 그럼 이번에는 표면이 반사하는 빛의 질을 감안해 보죠. 이제 맹수의 모습이 보이죠.

색은 물체가 반사하는 모든 스펙트럼의 반사광선을 통해 반사표면의 동질성과 이질성을 구별할 수 있게 합니다. 그런데 방금 여러분이 하신 일은 여러 면에서 수학적으로는 거의 불가능에 가까운 일이지요. 왜냐고요? 버클리에서 증명했듯 사람은 감각기관을 통하지 않고서는 물리적인 세계를 직접 접할 수 없지요. 그런데, 우리의 눈에 들어오는 빛은 외부 세계의 많은 요소에 따라 달라지지요. 예를 들면, 물체의 색, 조명의 색, 그리고 우리와 우리가 보는 물체 사이에 있는 매체의 색에도 달려있지요. 이런 변수들 중 하나만이라도 바뀌게되면 여러분들 눈에 들어오는 빛의 색이 달라지게 됩니다.

이것은 매우 어려운 문제이죠. 왜냐하면 똑같은 하나의 이미지가 무궁무진한 실세계의 소스에서 유래할 수 있으니까요. 예를 들어보겠습니다. 이게 눈의 뒤쪽이라고 상상해 보세요. 외부 세계에서 이런 이미지가 도달했다고 하죠. 이들은 모든 면에서 똑같은 이미지입니다. 모양, 크기, 스펙트럼 특성이 똑같지요. 여러분 눈의 입장에서 보면 이 두 이미지는 완전히 같지요. 그러나 이 두 이미지는 완전히 다른 소스로 부터 온것이지요. 오른쪽 이미지는 왼쪽을 향하고 그늘에 가려진 노란색 표면에서 나온 빛을 분홍색 매체를 통해서 보는 것이고 왼쪽 이미지는 오른쪽을 향하고, 직사광선을 받는 주황색 표면에서 나온 빛을 푸른 계통의 매체를 통해 보는 것입니다. 근본적으로 전혀 다른 물체가 우리의 망막에 완전히 동일한 정보를 보내고 있지요. 어쨌건 우리가 받는 정보는 망막에서 오는 것 밖에 없지요.

우리는 도대체 어떻게 볼까요? 여러분이 다음 18분 동안 이것 하나만 기억하신다면, 핵심은 이겁니다. 우리의 감각기관인 눈에 들어오는 빛 자체는 무의미하다는 것입니다. 왜냐하면 무한으로 가능한 가능성은 무의미하니까요. 감각정보에 적용되는 것은 모든 종류의 정보에 공통적으로 적용됩니다. 정보 자체에 내재된 의미는 없지요. 중요한 것은 그 정보들로 우리가 어떻게 사용하는가 입니다.

우리는 사물을 어떻게 볼까요? 우리는 보는 방법을 배워서 보지요. 인간의 두뇌는 패턴을 인식하고, 정보 간의 관계를 찾고, 이러한 관계와 실세계를 조합시켜서 그 결과를 우리의 행동 습관과 연관시키고, 그러한 정보에 중요성을 부여하는 매커니즘을 진화시켰지요. 우리는 언어같이 보다 더 인지적인 분야에서 두뇌가 이렇게 작용한다는 것을 이미 잘 알고 있지요. 이제, 문자열을 몇 개 보여드릴 테니 크게 읽어봐 주세요.

청중: "Can you read this?" "You are not reading this." "What are you reading?"

뷰 로또: "What are you reading?" 여기서 글자가 절반이나 빠졌는데요. 그렇죠? "W"와 "A"사이에 "H"를 넣어야 할 아무런 선험적인 근거가 없는데 여러분은 그렇게 하셨습니다. 왜 그랬을까요? 여러분의 경험을 통계적으로 볼 때 "H"를 넣는 것이 더 유용했었기 때문에 또 그렇게 하는 것이죠. 첫 글자인 "T"뒤에 글자를 붙이지 않으신건 과거에 그렇게 했을때 쓸모가 없었기 때문이지요. 그래서 앞으로도 그렇게 안 하죠.

우리의 두뇌의 작업중 가장 단순한 것으로 알려져 있는 색에 대한 판단을 할 때 얼마나 빨리 정상상태를 재정의하는지 살펴보지요. 조명을 좀 줄여 주세요. 여기 똑같은 사막 사진이 두장 있지요. 한 사진을 좌우로 뒤집어 놓은거 아시죠? 초록색과 빨간색 사이에 있는 점을 보세요. 자, 그 점을 응시해 주세요. 다른 데는 보시지 마세요 30초 정도 보셔야해요. 18분 강연 중 30초면 꽤 긴 시간이죠? (웃음)

제가 여러분께서 배우셨으면 하는 것이 딱 하나 있는데 -- 다른데 보지 말고 들어주세요 -- 지금 여러분의 머리 안에서 어떤 일이 벌어지고 있는지 알려드리려고 합니다. 여러분의 두뇌는 지금 시야의 오른쪽은 붉은색으로 조명이 되고 있고, 시야의 왼쪽은 녹색으로 조명이 되고 있다는 것을 배우고 있죠. 지금 바로 그걸 배우고 있지요. 그렇죠? 자, 제가 신호를 보내면 여러분의 시선을 사막사진 중앙에 있는 점으로 옮겨주세요. 지금 보세요. 뭐가 보이시죠? (웃음) 이제 조명을 좀 밝혀 주시겠어요?

여러분들의 반응을 보니 전과 달리 보이는 모양이네요, 맞습니까? (웃음) 그 이유는 여러분의 두뇌는 전과 똑같은 시각 정보를 받고 있지만 아직도 오른쪽은 붉은 조명을 받고, 왼쪽은 녹색 조명을 받는다고 생각하기 때문이죠. 그것이 새로운 정상 상태가 된것이죠.

그러면 이것은 상황판단에 어떤 영향을 미칠까요? 제가 두 개의 똑같은 정사각형을 각각 밝고 어두운 배경 앞에 놓겠습니다. 어두운 배경에 놓인 것이 밝은 배경에 놓인 것 보다 더 밝게 보이죠. 중요한 것은 주변을 둘러싸고 있는 것이 밝냐 어둡냐가 아닙니다. 밝고 어두운 배경이 여러분의 과거 행동에 어떤 영향을 미쳤느냐가 중요한 것입니다.

무슨 말인지 보여드릴게요. 여기에 똑같은 착시 현상이 있습니다. 두 개의 똑같은 타일을 가지고 왼쪽에 하나는 어두운 배경에 놓고, 다른 하나는 밝은 배경에 놓습니다. 오른쪽에도 똑같이 놔둬보지요. 지금 이 두 장면을 검토해 보죠. 이들 사각형의 안에 있는 것은 그들에 대한 우리들의 인식을 제외하고는 아무것도 바뀌지 않을 겁니다. 이들에 대한 우리의 인식이 어떻게 변하는지 보세요.

왼쪽에는 두 타일이 거의 완전히 정반대로 보이지요. 하나는 아주 희고 다른 하나는 아주 검고요. 그렇죠? 반면에 오른쪽에는, 두 타일이 거의 비슷하게 보이네요. 하나는 어두운 배경에 있고, 다른 하나는 밝은 배경에 있지만요. 왜냐고요? 그늘에 있는 것 처럼 보이는 타일이 정말로 그늘에 있는데 그늘에 있지 않는 타일과 같은 양의 빛을 반사한다면 그늘에 있는 타일의 반사력이 더 높다는 말이겠지요. -- 간단한 물리 법칙이지요. 그래서 그런식으로 그 타일을 보죠.

그 반면, 오른쪽에는 두 타일이 같은 불빛 아래에 있으니까 각 타일에 대한 상황정보가 같죠. 이들 타일들이 똑같은 조명을 받으며 똑같은 양의 빛을 반사한다면, 반사율이 같다고 할 수 있겠죠. 그래서 그런식으로 그 타일을 보죠. 이 말은 우리가 이 모든 정보들을 참고한 결과가 매우 강렬한 착시효과를 초래한다는 겁니다.

이건 제가 몇 년 전에 만든건데요. 어두운 갈색 타일이 위에 있고, 밝은 오렌지색 타일이 옆쪽에 있죠. 그게 여러분이 인지하는 실제입니다. 물리적 사실을 보면 두 타일은 동등하죠.

여기에서는 회색 타일 네 장이 왼쪽에 있고, 오른쪽엔 일곱 장이 있죠. 저는 이제 타일들은 그대로 두고 가려진 부분만 다시 보여드리죠 여러분의 지각에 무슨 일이 일어나는지 보세요. 왼쪽의 푸른 타일 네 장은 실제 회색이고, 오른쪽의 노란 타일 일곱 장도 또한 실제로는 회색이죠. 똑같은 타일이예요. 맞죠? 못 믿겠다고요? 다시 한 번 볼까요?

색에 적용되는 진실은 움직임에 대한 복잡한 인식에도 동일하게 적용되지요. 여기에 -- 이걸 뒤집어 볼게요. 다이아몬드 모양이 있습니다. 제가 지금 뭘 하려냐 하면, 이걸 여기에 잡고 돌리지요. 여러분들의 눈에는 모두 이 방향으로 도는 것으로 보이겠지요. 계속 보고 계세요. 눈을 움직이거나, 깜빡이거나, 한 쪽 눈을 감아보세요. 그러면 갑자기 회전 방향이 바뀌며 반대로 돌기 시작하죠. 맞죠? 그렇게 보였으면 손을 들어보세요. 그렇죠? 눈을 계속 깜빡여 보세요. 매번 깜빡일 때 마다 바뀌죠, 그렇죠? 그럼 묻겠습니다. 지금 이것이 어느 방향으로 도는 것일까요? 그런지 어떻게 알죠? 여러분의 두뇌는 모르죠. 왜냐하면 가능성이 반반이니까요. 어느 부분을 보느냐에 따라서 두 가능성 사이를 왔다 갔다 하는거죠.

착시는 인간에게만 있을까요? 아닙니다. 심지어 우리의 한쪽 눈에 있는 망막세포 수의 1/250에 안되는 겨우 백만 개의 뇌세포만 가지고 있는 땡벌에게도 착시는 나타납니다. 현재 우리의 가장 강력한 컴퓨터도 처리할 수 없는 복잡한 연산을 하고 있다는 것이죠. 그래서 제 연구실에서는 땡벌에 대해서 연구를 하고 있습니다. 왜냐하면 땡벌의 시험 조건을 완전히 통제해서 시각 자극이 땅벌의 두뇌 구조를 어떻게 바꾸는지 볼 수 있기 때문입니다. 이 실험은 우리들이 말하는 소위 "벌 행렬"이라는 장비를 사용해서 합니다.

여기에 벌집이 있고, 한 가운데에 커다란 여왕벌을 볼 수 있죠. 옆에 있는 알들이 여왕벌의 딸들입니다. 땡벌들은 벌집과 먹이가 있는 곳 사이를 이 튜브를 통해서 왔다갔다 하지요. 그 벌들 중 하나가 나온 것을 볼 수 있죠. 작은 번호가 적힌 것이 보이나요? 벌이 한마리 또 하나 나오네요. 다른 번호가 적혀있죠. 태어날 때 부터 적혀있는건 아닐텐데 궁금하시죠? 벌을 잡아서 냉장고에 넣어 잠들게 한 후에, 작은 번호들을 순간접착제로 붙여 놓은 거죠.. (웃음)

이 실험에서 벌들은 파란 꽃으로 가면 상을 받습니다. 꽃에 앉아서, 자기의 긴 주둥이를 뻗어서 설탕물을 마시는 겁니다. 저 벌이 마시는 설탕물의 양은 사람으로 치면 이만큼 되는거죠. 세 번 정도 이렇게 마시고는 다시 날아갑니다. 때로는 파란 꽃이 아니라 다른 벌들이 가는 곳으로 가기도 합니다. 땅벌은 다른 벌을 모방하고, 5까지 세고, 서로의 얼굴도 구별할 수 있죠. 한 마리가 사다리를 타고 내려오네요. 벌집으로 돌아와서 빈 꿀통으로 가서 그 안에 토하면 바로 그게 꿀이지요. (웃음)

기억나시나요? (웃음) 벌들은 파란 꽃으로 가야 설탕물을 먹을 수 있잖아요? 그런데 우측 상단에 있는 벌들은 뭘 하고 있는 걸까요? 초록색 꽃으로 가려는 것 같군요. 거기로 잘못 갔나요? 아니지요. 저것들은 사실 푸른 꽃들이에요. 하지만 초록 불빛 아래에 있는 푸른 꽃들인 것이죠. 색 사이의 관계를 통해서 퍼즐을 풀고 있는 것이죠. 우리도 똑같은 방식을 사용하지요.

그래서 우리들은 특히 예술에서 종종 착시 효과를 사용하는데 그것은 한 현대 예술 작가들의 말을 인용하지면 "우리 감각의 취약성을 나타낸다"는 거예요. 좋아요, 그런데 그건 완전히 엉터리 말이지요. 우리의 감각기관은 취약하지 않지요. 만약 그렇다면 인류는 이미 멸망했죠. 오히려 우리의 색깔 감지 능력은 우리의 두뇌가 사실은 세상을 있는 그대로 보도록 진화되지 않았다는 완전히 다른 이야기를 해주죠. 우리는 사물을 있는 그대로 볼 수 없지요. 그대신, 우리는 과거에 우리에게 유용했던 식으로 보도록 진화했지요. 우리는 '정상상태'라는 것을 계속 재정의하면서 사물을 봅니다.

그러면 우리는 엄청나게 유연한 우리의 두뇌를 어떻게 사용하여 사람들이 세상을 다른 방법으로 경험할 수 있게 할 수 있을까요? 우리의 실험 방법 중의 하나는 광각신호를 소리로 바꾸어 사람들이 시각 세계를 소리로 들을 수 있게 하는거죠. 그러면 청각을 사용해 갈 길을 찾을 수도 있지요.

여기 오른쪽에 데이빗이 카메라를 들고 있네요. 왼쪽에는 그 카메라가 찍고 있는 장면이 있죠. 이 이미지를 가로지르는 희미한 선이 보일겁니다. 이 선들은 32개의 정사각형으로 나눠집니다. 각 사각형 안에서 평균 색을 계산하죠. 그리고 그 평균치를 간단히 소리로 바꿉니다. 이제 데이빗이 돌아설겁니다. 눈을 감고요. 바닥에 놓인 접시를 눈을 감은 채로 찾아내죠.

놀랍죠? 그래서, 우리는 시각장애인을 위한 청각장치를 만들 수 있을 뿐만 아니라 말 그대로 우리들이 세상을 어떻게 감지하는지도 연구할 수 있지요. 하지만 다른 것도 할 수 있죠. 색으로 음악을 만들 수도 있는 겁니다. 그래서 어린애들과 일하면서 그림을 그리라고 했습니다. 그리고 만약 그런 그림을 소리로 듣는다면 어떤 소리가 날지 생각하면서 그린거죠. 그리고 우리는 그림을 소리로 번역했죠. 이게 그런 그림의 하나인데, 이것은 여섯 살 짜리가 작곡한 32파트 오케스트라 음악이지요. 어떤 소리가 나는지 들어볼까요? 여섯 살 어린 아이가 한 것입니다.

이게 다 무슨 의미일까요? 이것은 객관적으로 자연을 관찰할 수 있는 사람은 없다는 것을 암시해 줍니다. 동의하시나요? 우리는 우리의 어떤 중심적인 특성 또는 우리를 구성하는 부분들로 정의될 수 없지요. 우리는 우리의 주위환경, 환경과의 상호작용 그리고 환경과의 관계의 발란스로 정의됩니다. 환경과의 발란스는 물론 상대적이고, 역사적이고 경험적임을 말하지요. 오늘 제 강연의 주제가 바로 이겁니다. 제가 정말로 싶은 것은 불확실성을 찬미하는 것입니다. 왜냐하면 저는 불확실성이 이해의 전제조건이라고 생각하기 때문입니다.

혹시 아직도 확실성을 많이 느끼는 분을 위해 한 가지 실험을 더 해보도록 하죠. 조명을 좀 줄이겠습니다. 여기에 지금 있는 것들이 -- 다들 25개의 보라색 도형들이 왼쪽에 보이시나요? 오른쪽에 노란 도형 25개도 보이시죠? 지금 하려는 것이 뭐냐하면, 가운데 있는 도형 9개를 간단히 필터를 사용해서 노란빛으로 조명하지요. 간단히 노란 필터를 사용해서 말이죠. 그러니까 여기서 나오는 불빛의 색깔이 바뀌지요. 그렇죠? 이제 빛이 노란색 필터를 지나서 보라색 필터를 통과합니다. 여기 왼쪽에서는 정반대로 해보겠어요. 가운데 아홉 개를 보랏빛 밑에 놓아볼게요.

여러분의 일부는 오른쪽 패널, 그러니까 여러분의 왼쪽 패널이죠, 가운데에 있는 9개의 구멍에서 나오는 빛과 여러분이 볼때 오른쪽에 있는 패널의 가운데 9개의 구멍에서 나오는 빛이 똑같다는 것을 알아채셨겠지요. 동의하시죠? 좋아요. 이들은 물리적으로 같지요. 덮개를 벗겨 보겠습니다. 기억나시나요? 양쪽의 가운데 9개는 똑같았었지요. 지금도 같이 보이나요? 아니죠. 제 마지막 질문은 이겁니다. "이것이 착시일까요?" 답은 여러분께 맡기는 걸로 하죠. 감사합니다. (박수)