3. 색채지각의 원리

우리는 색을 어떻게 보고 느끼는가?

이를 위해서는 다양한 분야에 대한 이해가 필요하다

 

색의 지각 3요소

: 광원, 물체, 눈

 

물리학의 이해

: 물질의 본질, 근원을 연구

아이작 뉴튼 - 만유인력의 법칙, 빛의 분광실험

 

색 지각의 4가지 조건

: 빛의 밝기, 인접색과의 대비, 사물의 크기, 색의 노출시간

 

우리는 색을 보고 감각을 느낀다. 따뜻하다 차갑다 밝다 어둡다. 색은 상대적이다.

 

색의 지각 3요소

1. 빛(광원)

- 자연 광원 : 태양

빛은 전자기파(에너지), 혼합광

- 인공 광원 : 형광등, 백열등

 

2. 물체

- 고체, 액체, 기체

빛이 물체에 부딪히면 반사되거나 투과된다.

분광반사율에 의해 빛이 반사됨.

 

3. 눈

- 눈에 보여지는 것이 뇌와 연결되어 지각, 감각한다.

 

 

물리학

1. 뉴튼의 분광실험

- 분광 : 빛을 분해하는 것

- 빛이 프리즘을 통해 투과되며 가시광선이 보임

2. 전자기파의 종류

가시광선은 눈으로 지각할 수 있다.

인간은 눈에 보이는 빛은 전자기파의 아주 작은 일부라는 사실을 이해하게 되었다.

 

전자기파 스펙트럼의 핵심 관계는 이것이다 :

 

c=λf

• c: 빛의 속도
• λ: 파장
• f: 진동수(주파수)

그래서

자외선 쪽 → 파장이 짧고 에너지 큼

적외선 쪽 → 파장이 길고 열 성질 강함

 

당시에는 단순한 과학 발견이 아니라, “인간 감각의 한계 바깥에도 세계가 존재한다”는 철학적 충격에 가까운 사건이었다.

 

자외선 (보이지 않는 화학 반응의 빛)

- 요한 빌헬름 리터가 1801년에 발견

- 그는 프리즘으로 햇빛을 분해한 뒤 보라색 바깥 영역에서 화학 반응이 더 강하게 일어나는 것을 관찰했다.

- 특히 염화은이 더 빨리 검게 변하는 현상을 통해 보라색 너머의 보이지 않는 빛을 발견했고 이것이 자외선(UV)이다.

UV-A : 피부 태우는 빛
UV-B : 빛을 통해 합성되는 비타민 D
UV-C : 살균소독 빛

 

적외선 (보이지 않는 열의 빛)

- 윌리험 허셜이 1800년에 발견했다.

- 프리즘으로 분해한 무지개 색깔 각각의 온도를 측정하던 중, 빨간색 바깥 영역에서 가장 높은 온도가 측정되는 것을 발견했다.

- 이를 통해 빨간색 너머의 열을 가진 보이지 않는 빛이 존재한다는 것을 밝혔고, 이것이 적외선(IR)이다.

열선 치료기, 야간 투시경

 

마이크로파, 라디오파

전자레인지, WIFI

 

 

빛에 대한 학설

1. 입자설

- 데모크리토스(알갱이 집합체)

- 이븐알하이삼(광학의 서)

- 뉴튼(18세기 입자설)

- 아인슈타인(광양자설)

 

2. 파동설

- 아리스토텔레스(4원소설)

- 데카르트(스넬의 법칙)

- 토마스 영(이중슬릿실험)

- 호이겐스(파동설)

- 맥스웰(전자기파설)

 

색의 정의와 분류

1. 무채색

명도(Value, Lightness)

 

2. 유채색

색상(Hue, Color) : R/Y/G/B/P

명도(Value, lightness) : 빛의 밝기가 아니라 흰색, 검은색, 회색을 의미. 흰색 고명도, 검은색 저명도

채도(Chroma, Saturation) : 순도. 어떤 색이 잘 보이면 그 순도가 높아 채도가 높은 것.

 

색조 - 명도와 채도를 묶은 Tone

 

색의 물리적 분류

1. 광원색 : 광원이 스스로 빛을 내는 색

2. 물체색 : 광원으로부터 받은 반사에 의해 생기는 색

• 표면색  - 물체의 표면에서 빛이 반사되어 나타내는 색
• 투과색 - 빛이 툼여한 물체를 투과하였을 때 보이는 색

3. 표면색 : 외부의 빛을 받아 반사된 빛의 색 - 질감

4. 평면색(면색, 개구색) : 순수한 원초적인 색

5. 경영색(거울색) : 거울 면이 가진 완전반사 색

6. 공간색(용적색) : 유리병 속의 액체, 수영장 물색

 

색의 현상

1. 반사 : 색의 지각 (분광반사율, 잎사귀 세포)

2. 산란 : 노을, 흰구름, 먹구름 등 (기체에 불규칙적 반사되는 것, 하늘이 파란 것)

3. 굴절 : 프리즘(부딪히며 각 생김), 무지개 등

4. 회절 : CD표면색, 곤충날개색 등

5. 간섭 : 진주조개, 비눗방울, 홀로그램 등

• 강함 - 보강간섭
• 약함 - 상쇄간섭

눈의 구조

 

맥락막(양심역할x -> 암실역할o)

중심와에는 2가지 시세포가 있음

• 간상체 : 명암, 밤에 작동
• 추상체 : 색상, 낮에 작동

추상체가 망가졌을 때 색각 이상(색맹)이 발생함

 

추상체에는 세 가지가 있음

• L - R
• M - G
• S - B

색각이상(색맹)에는 3가지

• 적녹색맹 : 적색과 녹색을 인지 못 하는 것
• 청황색맹 : 청색과 황색을 인지 못 하는 것
• 전색맹 : 전체 색을 인지 못 하는 것

 

색채 자극과 인간의 반응

1. 박명시 현상 (mesopic vision, ‘박명(薄明)’ = 희미한 밝음)

: 간상체와 추상체가 동시에 작동해 상이 흐려지는 현상

- 밝은 곳과 어두운 곳의 중간 밝기에서 간상체와 원추체가 함께 작용해 시야가 흐려지는 현상.

 

2. 푸르킨예 현상 (체코 생리학자 푸르키네(Purkinje) 이름에서 유래)

: 명 -> 암

- 어두워질수록 빨강은 더 어둡게, 파랑은 더 밝게 느껴지는 현상

3. 순응

: 눈이 주변 밝기나 색에 적응해 민감도가 변하는 것.

- 색순응, 암순응, 명순응으로 나뉘며, 적응(adaptation)이라는 뜻.

4. 연색성

: 광원에 따라 물체의 색이 달라 보이는 성질.

- 즉, 조명의 “색을 잘 살려주는 능력”

5. 조건등색(메타머리즘, metamerism)

: 서로 다른 스펙트럼의 빛이나 물체가 특정 조명 아래서 같은 색으로 보이는 현상.

6. 항상성

: 조명이나 환경이 바뀌어도 사물의 본래 색을 비슷하게 유지해 인식하는 현상.

색채 항상성, 색각항상이라고도 함

7. 애브니 효과 (영국의 물리학자 Abney)

: 순도(채도)가 달라지면 같은 색상이라도 색이 다르게 느껴지는 현상

8. 베졸드-브뤼케 현상 (독일의 Bezold와 Brücke 이름)

: 명도(밝기) 변화에 따라 색상의 느낌이 달라지는 현상

9. 주관색

: 무채색이 유채색에 아른거리는 것

실제 자극은 무채색인데도 심리적으로 유채색처럼 느끼는 색

- 물리적 색보다 지각 작용이 만든 색

10. 리프만 효과

: 명도가 비슷하면 명시성이 떨어져 보이는 현상

자료마다 의미가 조금 다르게 쓰이는데, 보통 색채 지각 관련 강의에서는 Lippmann(리프만)의 이름을 딴 색 재현/간섭 관련 현상으로 언급

 

11. 괴테의 색음현상

: 무채색이 유채색에 보색으로 보여지는 현상

색과 소리를 연관 지어 느끼는 심리적 현상으로, 괴테의 색채관에서 자주 언급.

괴테는 색을 단순한 물리량보다 인간 지각과 연결함

12. 맥컬로 효과 (미국 심리학자 McCollough)

: 반복해서 특정 색 패턴을 보면, 나중에 무채색 무늬에도 색이 느껴지는 후효과

13. 허먼 그리드 효과 (Hermann grid)

: 회색 격자 교차점이 더 어둡게 보이는 착시. 시각신경 처리의 결과로 설명.

14. 헬름홀츠-콜라우슈 효과

: 색의 밝기와 채도, 파장 지각이 서로 영향을 주는 현상으로 설명

15. 베너리 효과

: 채도나 밝기 조건에 따라 색의 느낌이 달라지는 시지각 효과

강의에서는 색의 지각 변화 항목으로 함께 묶어 설명하는 경우가 많습니다.

16. 브로커 슐처 효과

: 색 자극의 조건에 따라 색상이 달리 지각되는 현상으로, 색채 지각 효과 중 하나

17. 헌트 효과

: 밝기가 높아질수록 색의 채도가 더 강하게 느껴지는 현상.

색 지각이 밝기에 따라 달라진다는 점을 보여줌

18. 스티븐스 효과

: 자극의 물리적 변화와 지각 변화가 비례하지 않고 다르게 느껴지는 현상

감각의 체감 방식과 관련된 법칙

19. 그리스만 법칙

: 색채 지각·광학 맥락에서 자주 인용되는 법칙

보통 다른 색채 효과들과 함께 “시지각 법칙” 묶음

 

색채지각설

1. 영-헬름흘츠의 3원색설

빛이 들어오면 각 세포들의 역할에 의해서 지각한다

• R/G/B
• L/M/S

2. 헤링의 4원색설(반대색설, 대응색설)

• 분해(이화) : 흰색, 노랑, 빨강
• 합성(동화) : 검정, 파랑, 초록

• Y-B
• R-G
• Wh-BK

색채혼합의 원리

1. 빛 : 색광, 가산, 가법 - R/G/B

2. 물체 : 색료, 감산, 감법 - C사이언/M마젠타/Y옐로우

• R+G = Y
• G+B = C
• R+B = M
• C+M = B
• M+Y = R
• C+Y= G

물리적 혼색과 생리적 혼색

1. 물리적 혼색

: 컬러사진, 무대조명 등

• 가법혼색
• 감법혼색

2. 생리적 혼색

: 점묘화법(인상주의), 모자이크, 색팽이, 레코드판

• 중간 혼색(직물색) - 병치혼합, 회전혼합(맥스웰 회전판)

 

색의 대비와 동화

1. 대비

• 동시대비 : 두 개의 색을 동시에 보고 대비를 느끼는 것

- 색상대비

- 명도대비

- 채도대비

- 보색대비 : 보완하다.

• 계시대비 : 앞에 색 보고 조금 있다가 뒤의 색 보는 것
• 연변대비 : 겹쳐져 있는 곳에 선 같은 느낌이 강하게 나타나는 것
• 한난대비 : 난색과 한색의 대비
• 면적대비 : 면적이 넓은 것이 더 밝고 채도가 높아보임. 

2. 동화

• 전파효과
• 혼색효과
• 줄눈효과 : 넓은 줄에 좁은 줄이 동화됨

색의 잔상

1. 부의 잔상

: 반대되는 색상이 보여지는 것

음성, 부정적, 소극적

ex) 수술실 수술복 청록색 <-> 빨간색(피) 와 보색

 

2. 정의 잔상

: 보여지는 그대로 보여지는 것

양성, 긍정적, 적극적, 등색잔상

ex) 쥐불놀이

 

색채지각의 감정효과

1. 온도감 : 난색, 한색

색상과 관련있음. 따뜻한 건 빨강, 차가운 건 파랑.

 

2. 중량감

무겁고 가볍다. 저명도 검은색일 때 무겁고, 고명도 흰색일 때 가볍다.

 

3. 경연감(강약감)

채도(순도)와 관련. 부드럽고 딱딱하고 강하고 약하고. 채도가 높다는 건 센 느낌

 

4. 진출과 후퇴색

앞으로 튀어나와 보이고 들어가 보이는 것. 유채색,고명도,고채도일 때 튀어나와 보임.

 

5. 팽창과 수축색

터질 것 같이 나오는 느낌과 쪼그라드는 느낌.

 

6. 주목성(유목성)

하나의 색이 혼자서도 눈에 잘 띄는 것. 노란색이 주목성이 높음.

 

7. 명시성(시인성)

두 개의 색이 합쳐서 눈에 잘 띄는 것. 노란색 배경에 파란색 들어가면 눈에 잘 띔.

명시성이 가장 높은 건 검은색 바탕 노란색, 노란색 바탕의 검은색이 가장 명시성이 높음

 

8. 흥분과 진정

흥분 = 빨강 계열

진정 = 파랑 계열

 

9. 시간의 장단

시간이 길게 느껴지는 건 빨강 계열

시간이 빠르게 느껴지는 건 파랑 계열

 

10. 속도감

속도는 빨강색이 빠르고 파란색이 느리고

시간은 빨강색이 느리고 파란색이 빠르다

 

출처 : 조선생의 컬러리스트 강의 유튜브