3) 지각 항등성(perceptual constancy)
앞에서 우리는 눈앞에 있는 대상의 정체를 파악하기 위해 지각 조직화 능력이 필요함을 알았다. 그러나 대상의 정체 파악에는 지각 항등성이라는 능력이 필요하다.
지각 항등성(perceptual constancy)이란 친숙한 대상의 크기와 모양, 색깔은 그 대상을 바라보는 각도나 거리 또는 조명이 달라져도 불변하는 현상을 말한다. 특정 물체를 바라보는 거리나 각도에 따라 망막 위에 맺히는 물체의 상은 달라진다.
우리의 시각 체계가 세상의 물리적 현상에 관한 지식을 활용해 지각 경험을 조절하기 때문에 생기는 현상이다. 지각 항등성을 유발하는 뇌의 능력으로 우리의 지각 경험에 질서가 잡히고 일관성이 유지된다. 그런 점에서 지각 항등성은 적응적 지각 특성인 셈이다.
4) 깊이 및 거리 지각
우리의 시각 체계는 여러 가지 단서를 이용해 깊이를 지각하는 것으로 드러난다. 깊이 지각에 이용되는 단서에는 양안 단서와 단안 단서가 있는데, 두 눈이 약간의 수평 간격을 두고 떨어져 있기 때문에 생성되는 단서를 양안 단서(binocular cues), 한 눈만으로 이용 가능한 단서를 단안 단서(monocular cues)라고 한다.
(1) 양안 단서
깊이 지각에 이용되는 양안 단서는 양안 부등과 수렴으로 나뉜다. 양안 부등은 300m 전방에 위치한 대상의 깊이 지각에 유효하지만, 수렴은 멀어야 3m 전방에 위치한 깊이 지각에만 유효하다.
두 눈 사이의 수평 간격 때문에 각 눈에 맺히는 상은 조금 다르다. 두 눈에 맺힌 시야의 상이 조금 다른 것을 양안 부등(binocular disparity) 또는 망막 부등(retinal disparity)이라 한다. 물체가 눈 가까이 올수록 그 물체의 망막 부등은 커지는데 망막 부등의 정도가 작으면 시각 체계는 두 눈에 맺힌 상을 융합(fuse)시켜 하나의 대상으로 지각하고 그 물체의 두께를 지각하는 데 망막 부등을 이용하게 된다. 양안 부등을 물체의 깊이 지각에 이용하는 능력을 입체시(stereopsis)라고 하며, 안경을 끼고 보는 입체 영화나 3D TV도 입체시 원리를 이용해 제작된 것들이다.
수렴(convergence)은 망막에 맺히는 물체의 상에서 생성되는 것이 아닌 안구 움직임을 통제하는 안근(eye musckes)에서 생성된다. 안근에 가해지는 응력은 시선을 집중하고 있는 물체까지의 거리에 따라 규칙적으로 달라진다. 정면의 먼 곳을 응시하고 있을 때 두 눈의 시선이 평행을 이루기 때문의 두 눈의 자세(position)는 정면을 향하게 되지만, 그보다 가까운 곳에 위치한 물체에 시선을 집중하면 안구는 정면에서 코 쪽으로 회전해야 하고 물체가 코앞으로 다가올수록 안구가 코 쪽으로 회전하는 정도(수렴의 정도)는 커진다.
안구의 수렴은 안구에 가해지는 응력에 의해 야기되고 수렴 정도는 응시 대상까지의 거리에 따라 달라지기 때문에, 안구의 수렴 정도와 안근에 가해지는 응력은 규칙적으로 변하므로 안근에 가해지는 응력을 알면 응시 대상까지의 거리 계산이 가능해진다.
(2) 단안 단서
깊이 지각에 이용되는 단안 단서는 여러 가지로 화가들이 화폭에 원근감을 살리기 위해 자주 이용하는 단서를 그림 단서(pictorial cues)라고 한다. 결 변화도(texture gradient)는 그림 단서이기도 한데, 카메라 가까운 곳의 벽돌은 크게 보이고 거리가 멀어질수록 벽돌의 크기가 작아지는 것을 알 수 있다. 이처럼 시야를 구성하는 요소 대상의 굵기는 거리에 따라 큰 상태에서 작은 상태로 변화함을 예로 들 수 있다.
선형 원근(linear perspective)은 눈 앞에서 평행으로 멀어져 가는 두 선분이 망막에 투사되면, 거리가 멀어짐에 따라 두 선분 사이의 간격이 좁아진다는 광학의 원리를 거리 지각의 단서로 이용한다.
멀리 위치한 산일수록 더욱 흐리게 보이는 것은 대기권을 구성하는 작은 입자들이 햇빛을 산란시키기 때문에 발생하는 것으로, 입자의 분포가 동일하더라도 거리가 멀수록 빛이 산란되는 정도는 체계적으로 커지기 때문에 거리 지각의 단서가 되는데 이 단서를 공중 원근(aerial perspective)이라 한다.
중첩(interposition)이란 한 물체가 다른 물체보다 가까이 위치하면 가까운 물체가 멀리 있는 물체의 일부를 가리게 되는 깊이 지각에 이용되는 단서이다. 이 밖에도 화폭에서 한 물체는 밝게 또는 어둡게 칠함으로써 두 물체까지의 거리가 달라 보이도록 하는 상대적 밝기(relative brightness)가 깊이 단서로 이용되고 있으며, 대상을 화폭의 지평선 가까이 또는 멀리 위치시킴으로써 대상까지의 거리 지각에 변화를 유도하는 것은 대상이 자리 잡은 위치의 상대적 높낮이(elevation/relative hight) 역시 깊이 단서로 이용되고 있다.
거리 지각에 이용되는 단안 단서 중 조절(accommodation)은 모양근의 수축-이완에 따른 수정체의 두께 변화를 말하며, 응시 대상까지의 거리가 가까워질수록 수정체의 두께는 두꺼워지고 수정체의 두께 변화는 모양근에 가해지는 응력의 강도에 따라 달라진다는 사실적 관계가 거리 지각의 단서로 이용된다.
움직임 시차(motion parallax)란 머리가 위치를 이동할 때 생성되는 것으로 타고 있는 기차가 움직이면 시야에 있는 대상에서 투사되어 망막 위에 맺힌 상도 움직이게 되는데 이들 상이 움직이는 속도와 방향은 시선을 집중하고 있는 물체의 위치에 따라 체계적으로 달라진다. 구체적으로 응시점보다 가까이 있는 물체의 상과 멀리 있는 물체의 상은 그 물체까지의 거리가 멀어질수록 망막 위에서의 움직임이 빨라지고 응시점보다 가까이 있는 물체의 상은 그 물체까지의 거리가 가까워질수록 이동하는 속도가 빨라진다. 거리와 방향 및 속도 간의 관계는 규칙적이며, 이 규칙이 거리 지각에 이용되는 단안 단서 중 움직임 시차다.