상대공정

Opponent process
보편적 심리학적, 신경학적 모델은 상대적 과정 이론을 참조하라.
NCS 실험을 기반으로 하는 상대 색상. 중수소관은 중앙 기둥의 두 색 사이에 거의 차이가 없다.
상대 프로세스 다이어그램
휘도와 색채 대비를 위한 공간 대비 민감도 함수의 로그 그림

상대적 과정은 인간의 시각 시스템이 원추세포와 로드세포의 신호를 적대적 방식으로 처리함으로써 색에 대한 정보를 해석한다는 색 이론이다. 원추형 3종(장파형은 L, 중파형은 M, 단파형은 S)이 반응하는 빛의 파장에도 일부 겹치는 부분이 있으므로 원추형 개별반응보다는 원추형의 반응 차이를 기록하는 것이 시각계가 더 효율적이다. 상대 색채 이론은 원뿔 광수용체가 세 개의 상대 채널로 연결되어 세 개의 반대되는 색 쌍인 적색 대 녹색, 청색 대 황색 및 흑백(마지막 유형은 무채색이며 밝은 암색의 변화, 또는 휘도를 감지함)[1]을 형성한다고 제안한다. 1892년 독일의 생리학자 에발트 헤링(Ewald Hering)에 의해 처음 제안되었다.

예를 들어, 사람들이 너무 오랫동안 밝은 색을 응시하고, 하얀 들판을 멀리 바라볼 때, 그들은 초록색을 감지할 것이다. 한 멤버의 활성화는 다른 멤버의 활동을 억제한다. 이 이론은 또한 색시력 결핍의 일부 유형을 설명하는 데 도움이 된다. 예를 들어 이분법적 결핍을 가진 사람들은 두 개의 예비선거만을 사용하여 시험장과 일치해야 한다. 그들은 결핍에 따라 빨강과 초록 또는 파랑과 노랑 둘 중 하나를 혼동할 것이다. 반대-공정 이론은 광수용체가 신적으로 상호연결되는 방식의 결과로서 색시력을 설명한다. 상대 과정 이론은 신경계의 다른 레벨에 적용된다. 신경계가 일단 망막을 넘어 뇌로 넘어가면 세포의 성질이 변하고 세포가 상대적인 방식으로 반응한다. 예를 들어 녹색과 적색 광수용기는 각각 시스템과 함께 더 멀리 청색 적색 상대 셀에 신호를 보낼 수 있다. 상대 채널의 한 색에 대한 반응은 다른 색에 대한 반응과 반대된다. 즉, 상대적 색은 결코 함께 인식되지 않는다 – "녹색 적색"이나 "노란색 청색"은 없다.

삼색체 이론은 눈의 망막이 세 종류의 추상체로 색상을 감지할 수 있도록 하는 방법을 규정하는 반면, 상대적 처리 이론은 추상체로부터 정보를 수신하고 처리하는 메커니즘을 설명한다. 비록 삼색론과 상대 프로세스 이론이 처음에는 서로 상충된다고 생각되었지만, 상대 프로세스를 담당하는 메커니즘이 세 종류의 원추로부터 신호를 받아 보다 복잡한 수준에서 처리한다는 것이 나중에 이해되었다.[2]

눈에 들어오는 빛을 감지하는 원뿔 외에도 상대 이론의 생물학적 근거는 두 가지 다른 종류의 세포인 조울세포와 갱년세포와 관련이 있다. 원추로부터 얻은 정보는 망막의 양극성 세포로 전달되는데, 이는 원추로부터 정보를 변형시키는 상대 과정에서의 세포일 수도 있다. 그런 다음 이 정보는 집단 세포로 전달되며, 그 중 두 가지 주요 등급이 있다: 마그노셀라, 또는 큰 셀 층, 그리고 파보셀라, 또는 작은 셀 층이다. 파보셀라 세포, 즉 P세포는 색상에 관한 정보의 대부분을 다루며 L과 M콘의 발화 차이에 관한 정보를 처리하는 세포와 L과 M콘의 차이에 관한 정보를 처리하는 세포와 L과 M콘의 결합신호를 처리하는 세포의 두 그룹으로 나뉜다. 첫 번째 하위 유형의 셀은 적-녹 차이, 두 번째 프로세스 청-황색 차이 처리를 담당한다. 또한 P세포는 수용성 장으로 인한 빛의 강도(얼마나 많은 빛이 있는지)에 대한 정보를 전달한다.[citation needed]

역사

요한 볼프강 폰 괴테는 1810년 그의 색깔론에서 반대 색의 생리학적 효과를 처음 연구했다.[3] 괴테는 자신의 색 바퀴를 대칭적으로 배열했다. "이 도표에서 서로 정반대되는 색들은 서로 눈에 호혜적으로 환기되는 색들이다. 따라서 노란색은 보라색, 주황색, 청색, 적색, 녹색, 그 반대로 보라색을 요구한다. 따라서 다시 모든 중간 등급은 상호 호혜적으로 서로를 환기시킨다."[4][5]

에발트 헤링(Ewald Hering)은 1892년에 상대편 색깔론을 제안했다.[6] 그는 빨강, 노랑, 초록, 파랑의 색은 어떤 다른 색도 혼합된 것으로 표현할 수 있다는 점에서 특별하며, 그 색은 반대 쌍으로 존재한다고 생각했다. 즉, 빨강이나 초록색 중 어느 것이든 지각되고 결코 녹색이 아닌: 비록 RGB 색 이론에서 노랑은 빨강과 초록의 혼합물임에도 불구하고, 눈은 그것을 그렇게 인식하지 않는다. 1957년 레오 후르비치와 도로테아 제임슨은 헤링의 색깔 반대 이론에 대한 정량적 자료를 제공했다. 그들의 방법은 색채취소라고 불렸다. 색채취소 실험은 색상(예: 노란색)으로 시작하여 출발 색상의 구성 요소 중 하나의 상대 색상(예: 파란색)을 어느 정도 추가해야 출발 색상에서 해당 구성 요소의 힌트를 제거하는지 결정한다.[7][8] 1959년, 군나르 스바에티친과 맥니콜은[9] 물고기의 망막에서 기록하여 세 가지 뚜렷한 유형의 세포를 보고하였는데, 하나는 파장에 관계없이 모든 가벼운 자극에 과극성으로 반응하여 발광성 세포라고 불렸다. 두 번째 세포는 짧은 파장에서는 초극화, 중장기 파장에서는 탈극화로 반응했다. 이것은 색도 세포라고 불렸다. 또한 색도 세포인 세 번째 세포는 약 490 nm를 정점으로 상당히 짧은 파장 길이로 초극화 반응을 보였으며, 약 610 nm 이상의 파장에서 탈극화 반응을 보였다. 군나르 스바에티친(Gunnar Svaetichin)과 맥니콜(MacNichol)은 색도세포를 옐로우 블루(Yellow-Blue)와 레드 그린(Red-Green) 적색세포라고 불렀다. 흔히 공간-적극성(예: 적색 "온" 중심과 녹색 "오프" 주변)을 포함하는 유사한 색도 또는 시각적으로 대립되는 세포들이 1950년대와 1960년대에 걸쳐 척추동물 망막과 측방향 유전핵(LGN)에서 De Valois et al,[10] Wiesel 및 Hubel [11]등에 의해 발견되었다.[12][13][14][15] 군나르 스바에티친의 리드 이후, 이 세포들은 널리 적색-녹색, 황색-청색이라고 불렸다. 이후 30년 동안, 분광적으로 반대되는 세포들은 영장류 망막과 LGN에서 계속 보고되었다.[16][17][18][19] 문헌에는 이러한 세포들을 설명하기 위해 다양한 용어가 사용된다. 여기에는 색채 반대 또는 -반대, 시각 반대 또는 반대, 상대 색채, 색상 반대, 상대 반응, 단순하게 상대 셀 등이 포함된다.

상대 색 이론은 컴퓨터 비전에 적용하여 가우스 색 모델과[20] 자연 비전 처리 모델로 구현할 수 있다.[21][22][23]

다른 사람들은 상대 프로세스 이론에 관한 기사에서 설명한 시각적 시스템을 넘어 반대 자극에 대한 생각을 적용했다. 1967년 로드 그리그는 생물학적 시스템에서 광범위한 상대적 과정을 반영하기 위해 개념을 확장했다.[24] 1970년 솔로몬과 코빗은 후르비치와 제임슨의 일반적인 신경학적 반대자 프로세스 모델을 확장하여 감정, 약물 중독, 업무 동기 등을 설명했다.[25][26]

비판과 보완적 색세포

상대 처리 이론이 색시력을 설명하는 최선의 방법인지에 대해 많은 논란이 있다. 참가자가 "불가능한" 색상을 보았다는 것을 암시하는 결과를 도출하는 영상 안정화(경계 손실을 경험하는 곳) 또는 인간이 상대 처리 이론에서 볼 수 없어야 하는 색 조합과 관련된 몇 가지 실험이 수행되었다. 하지만, 많은 사람들은 이 결과가 단지 환상일 수도 있다고 비판한다. 비평가들과 연구자들은 대신 뇌의 시각피질에서 일어나는 상대적 처리보다는 망막 메커니즘에 대한 참조를 통해 색시력을 설명하기 시작했다.

단일 세포의 녹음이 축적되면서, 많은 생리학자와 정신물리학자들에게 상대적 색채가 스펙터클하게 대립되는 단일 세포 반응을 만족스럽게 설명하지 못한다는 것이 분명해졌다. 예를 들어, 제임슨과 D'Andray는[27] 상대 색채 이론을 분석했고, 독특한 색조가 스펙터클하게 대립되는 반응과 일치하지 않는다는 것을 발견했다. 비록 우리가, 다른 것과 마찬가지로 가장, 년대 그 당시 강하게 개념에 반대했다 헤링의 제안에 따라 상대 세포 찾기에 감명을 받아 드 발루아 himself[28]:"요약을 아주 잘했다, 초기 기록하여 Hering-Hurvich-Jameson 상대가 지각할 채널과 응답 charac 간에 모순이 밝혔다.착륙마카크 측유전핵에 있는 상대 세포의 이소체." 발버그는[29] "신경생리학자들 사이에서 '적외선 세포', '녹색-OFF 세포'에서처럼 상대 세포를 언급할 때 색상 용어를 사용하는 것이 보편화됐다"고 회상한다. 토론에서 .... 일부 정신물리학자들은 객관적이고 생리적인 수준에서 확인된 오폐증이라고 믿는 것을 보고 기뻐했다. 결과적으로, 고유색 및 극색 쌍을 원뿔색에 직접 연관시키는 데 있어서 거의 주저함이 없었다. 반대의 증거에도 불구하고 .... 교과서는 오늘날까지 독특한 색채 인식을 주변 원뿔 상대 과정과 직접 연관시키는 잘못된 인식을 반복해 왔다. 헤링의 가설과 유추하는 것은 훨씬 더 나아가 상대적인 독특한 색의 쌍에 있는 각각의 색은 하나의 동일한 유형의 상대 세포의 흥분이나 억제로 식별될 수 있다는 것을 암시하기 위해서입니다." 웹스터 외 연구진 [30]및 우거 외 [31]연구진 결정적으로 관찰적으로 대립되는 단일 셀 반응이 고유한 색상의 상대 색상과 일치하지 않음을 재확인했다.

보다 최근의 실험은 단일 "색깔-반대" 세포의 반응과 지각 색의 오폐성 사이의 관계가 생각보다 훨씬 복잡하다는 것을 보여준다. Zeki 등의 실험에서,[32] Land Color Mondrian을 사용하여, 예를 들어, 일반 관찰자들이 볼 때, 녹색 표면은 다색 장면의 일부분이고, 빨간색 빛보다 더 녹색으로 반사되고, 그것의 사후 이미지는 자홍색으로 보인다는 것을 보여주었다. 그러나 같은 녹색 표면이 녹색 빛보다 더 붉은색을 반사할 때, 여전히 녹색으로 보이고(색상 항상성 메커니즘의 작동 때문에) 그 이후의 이미지는 여전히 자홍색으로 인식된다. 이는 다른 색상에도 해당되며, 표면이 반사되는 빛의 파장 에너지 구성의 광범위한 변동에도 불구하고 색상 범주를 유지하듯이, 보기 표면에서 생성된 애프터 이미지의 색도 색상 범주를 유지하므로 독립적이라고 요약할 수 있다.보는 패치에서 반사되는 빛의 파장 에너지 구성 nt. 다시 말해, 애프터 이미지의 색에 대한 항상성이 있다. 이것은 한 편으로는 단일 상대 세포와 지각 색의 오행성 사이의 관계에 대해 더 깊이 탐구할 필요성과 생리학적 상대 프로세스가 지각적 상대적 색상을 생성하는지 또는 색 후에 후자가 생성되는지를 더 잘 이해할 필요를 강조하기 위한 역할을 한다. 생성된다.

2013년 프리드모어는[33] 대부분의 적녹색 세포가 문헌에 보고된 적녹색 세포가 실제로 적시안을 코드화한다고 주장했다. 따라서, 세포들은 상대적인 색 대신에 보완적인 색상을 코드화하고 있다. 프리드모어는 또한 망막과 V1의 녹색-마젠타 세포에 대해서도 보고했다. 따라서 그는 적녹색과 청황색 세포는 대신 "녹색-마젠타", "적색-시안" 그리고 "청색-황색" 보완 세포로 불려야 한다고 주장했다. 보완과정의 예는 빨강(또는 녹색) 사각형을 40초 동안 응시하고 나서 곧바로 백지를 보는 것으로 경험할 수 있다. 그러면 관찰자는 빈 시트의 청록색(또는 자홍색) 사각형을 감지한다. 이 보완적인 색의 잔상은 전통적인 RYB 색 이론보다 삼색 색 이론에 의해 더 쉽게 설명된다; 반대 과정 이론에서는 붉은색을 촉진하는 경로의 피로 때문에 청록색 사각형의 착각이 생긴다.[34]

상대 색상의 조합

상대 색상의 조합을 보는 방법(예: 적색 녹색과 황색 파랑)은 '색상 공간'에서 색상을 볼 수 없는 능력에 대한 주장 증거를 참조하십시오.

참고 항목

참조

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추가 읽기