‘전시작품 미적 감흥’ 빚어내는 색과 빛, 그리고 시각신경

 __book.jpg 김서경의 '인지과학 뉴스 브리핑'

 뇌의 비밀을 캐려는 인지·신경과학 연구가 활발하고, 그래서 뉴스도 잇따른다. 연구자인 김서경 님이 지구촌의 화제가 되는 인지신경과학 뉴스를 정리해 전한다.

   [5] 화가 로스코와 어둑어둑한 조명의 비밀

00flickercom_visual.jpg » 출처 / flicker.com (Dusty J.)


림 작품은 미술관을 찾아가 직접 볼 때 더 감흥이 크다고들 합니다. 집에 돌아와서 미술관의 전시도록을 다시 펼쳐보면, 전시실에서 느꼈던 감동이 줄어든다고도 하지요. 단순히 ‘원작’이기 때문에 더 큰 감흥을 주는 걸까요? 전시된 그림이 도록에 실린 그림보다 더 아름답게 보이는 특별한 이유는 무엇일까요?


전시된 그림과 도록의 그림 간에는 여러 차이가 있겠지만, 가장 두드러지는 차이는 그림을 둘러싼 ‘공간’입니다. 도록의 그림이 차지할 수 있는 공간은 매우 작습니다. 아무리 크다고 해도 출판물에 허락된 크기를 벗어나지 못하지요. 또한 감상자와 도록에 실린 그림 간의 거리도 책과 눈의 거리를 벗어나지 못합니다. 반면에 전시된 그림의 경우에는 그림에 맞추어 충분한 공간이 주어집니다. 감상자는 실제 크기의 그림을 원하는 만큼 가까이, 혹은 멀리 떨어져서 감상할 수 있지요. 이처럼 그림이 처한 공간은 작품을 감상할 때 가장 먼저 고려할 수 있는 요소입니다.



전시 조명에 민감했던 화가 마크 로스코

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공간이 있다면, 그 공간을 채우는 빛이 있습니다. 당연한 얘기지만, 빛이 없다면 인간의 시각 기제는 제 기능을 하지 못합니다. 빛의 유무뿐 아니라 빛의 파장과 세기도 인간의 시각 기제가 외부 풍경을 인식하는 데 중요한 역할을 합니다.


어떤 조명을 어떤 세기로 비추느냐에 따라 그림이 전달하는 인상이 달라지며, 인상이 달라지면 그림을 보면서 느끼는 감흥도 달라질 수밖에 없습니다. 20세기 미국 화가인 마크 로스코(Mark Rothko: 1903-1970)는 자기 작품을 전시하는 조건에 까다롭기로 유명했는데, 작품과 감상자의 거리 못지 않게 작품을 비추는 빛의 밝기에 민감했다고 합니다.


의 밝기가 작품 감상에 어떤 영향을 끼치는지, 이와 직접 관련된 인간의 시각기제는 어떤 것인지 알기 위하여 필자인 저는 지난 5월부터 한가람미술관에서 열린 마크 로스코 전시를 찾아갔습니다.로스코 전시에 사용되는 조명의 밝기는 집이나 사무실에서 사용하는 조명의 밝기에 비해 훨씬 어두운 편이었으며, 특히 내부에 설치된 채플은 거의 암실에 가까울 정도로 조명이 어두웠습니다. 채플 안에 전시된 그림 역시 명도가 낮은 무채색의 작품이 주를 이루었습니다. 유난히 어두운 색의 그림을 어두운 공간에서 감상한다는 것은 언뜻 이상하게 느껴지기도 합니다. 왜 이런 조명을 사용한 것일까요? 우리의 시각 기제는 이처럼 어두운 조명 아래 어떻게 반응하며, 그러한 반응은 작품을 감상하는 데 어떠한 영향을 끼칠까요?


로스코는 ‘템페라(tempera)’라는 기법을 응용해 자신의 작품이 은은한 광택을 띠도록 했습니다. 이 때문에 작품의 표면에서는 늘 일정한 양의 빛이 반사되며, 반사된 빛은 관찰하는 위치에 따라 약간씩 다르게 보입니다.


무채색에 가깝도록 어두운 그림의 경우에 지나치게 밝은 빛이 내리쬔다면 도리어 표면 광택이 잘 드러나지 않겠지요. 2미터에 달하는 보라색과 검은색 그림이 걸려 있는 부분은 다른 전시 공간에 비해 상대적으로 조도가 낮았으며, 그 때문에 서로 다른 두 무채색 간 경계에 도는 광택이 유달리 도드라져 보였습니다. 특별한 기법을 쓰지 않은 채 어두운 보라색 바탕에 채도와 명도가 검은색에 가까울 정도로 낮은 색을 덧칠했다면 두 색 간의 경계를 지각하기도 어려웠을 것입니다. 이처럼 빛의 밝기를 섬세하게 조절함으로써 눈에 들어오는 빛의 효과 역시 달라지게 할 수 있는 것입니다.



검되 검지만은 않은…: 암순응과 퍼킨제 효과

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빛이 주는 효과는 그뿐만이 아닙니다. 앞에서도 언급했지만 전시실의 전체 조명은 어스름한 편이며, 채플은 빛이 매우 약하여 처음에 들어가면 적응할 때까지 얼마간의 시간이 걸립니다. 밝은 빛 속에 있다가 어두운 곳으로 들어가면 한동안 적은 양의 빛에 적응하는 데 시간이 걸리는데, 이러한 현상을 가리켜 암순응(dark adaptation)이라 부릅니다.


00visualmechanism_darkadapt.jpg » 출처 / Wikimedia Commons 런 암순응 효과는 우리 눈의 시각 기제를 담당하는 두 종류의 광수용기, 즉 원추체(cones)과 간상체(rods)의 협응 때문입니다 (원추체와 간상체의 위치와 모양, 옆 그림 참조). 원추체는 색채 지각을 담당하는 원뿔 모양의 광수용기로서 빨강, 파랑, 녹색의 세 종류가 있습니다. 서로 다른 세 종류의 원추체는 각기 다른 빛의 파장에 반응하며, 충분한 양의 빛 아래에서 작동합니다. 반면에 간상체는 명암의 정도에 민감한 막대 모양의 광수용기로서, 색을 지각하거나 세밀한 형태를 파악하기는 어렵습니다. 광수용기가 반응하는 빛의 강도가 서로 다르기 때문에, 밝은 장소에서 어두운 장소로 들어가면 원추체의 활동이 줄어들면서 간상체의 활동이 늘어나기 시작합니다.


전시 공간의 조도가 전체적으로 높지 않기 때문에, 감상자들은 상대적으로 암순응이 더 쉽게 일어날 수 있는 환경에서 작품을 감상하게 되는 셈입니다. 보통 캄캄한 장소에서 완전한 암순응이 일어나기까지는 45분가량, 혹은 적어도 30여 분 넘게 시간이 필요합니다. 간상체 속의 물질인 로돕신이 충분히 합성되어 시각세포를 자극하는 데 시간이 걸리기 때문입니다. 원추체의 경우에 빛을 지각할 수 있는 최소한도의 역치값에 도달하기까지는 10분 정도가 걸리지만, 간상체의 경우에 거기서 멈추지 않고 계속 역치값이 내려갑니다. 눈이 낮은 조도에 익숙해지면 그림에서 반사되는 은은한 광택을 지각하기도 수월할 뿐더러, 어두운 채플 내로 이동하여 그림을 보았을 때 그림에 사용된 색채를 분간하기도 훨씬 쉬울 것이라 추측할 수 있습니다.


00visualmechanism_darkadap2.jpg » 암순응이 일어나는 과정을 보여주는 그래프. 어둠 속에 있는 시간이 길어질수록 시각수용기 세포의 역치값은 낮아지는데(즉 민감도는 올라가는데), 원추체(cone)와 간상체(rod)의 역치값 변화 정도가 서로 다른 것을 확인할 수 있다. 출처/ http://openwetware.org/wiki/BIO254:Adaptation 암순응과 관련된 우리 눈의 시각 기제는 로스코가 작품에 선택한 짙은 무채색의 색채를 더 잘 지각하도록 돕습니다. 색은 결국 빛의 파장입니다. 빛의 파장 중에서도 푸른색-녹색 계열의 가시광선은 어둠 속에서 더 쉽게 지각됩니다. 원추체는 기본적으로 녹색에 가장 민감하게 반응하며, 조도가 낮아져 원추체의 활동이 떨어지더라도, 간상체도 역시 푸른색-녹색 계열의 빛에 가장 활발하게 반응합니다.


즉, 색을 분간하기조차 어려울 정도로 조도가 낮은 상태에서도 기본적으로 푸른색을 띠는 부분은 더 밝거나 도드라져 보입니다. 이것을 일컬어 퍼킨제 효과(purkinje effect)라 합니다. 비상구의 불빛이 녹색인 것도 이러한 시각 기제를 고려하여 어두운 곳에서 빠르게 출구가 어디인지 파악하는 데 도움을 주기 위해서입니다.


짙은 무채색을 띠는 그의 작품은, 순전한 검은색이라기보다는 명도와 채도가 많이 낮아진 보라색과 푸른색 혹은 붉은색으로서, 여러 색이 서로 겹치거나 비쳐 보이며 섬세한 색감을 띱니다. 채플처럼 어둡고 고요한 환경에 눈이 적응하여 암순응이 일어나기 시작하면 간상체가 활성화되기 시작하고, 우리 눈은 어둠 속에서 푸른색의 파장에 훨씬 더 민감해집니다.


채플에 들어가 앉았을 때 처음엔 그저 검은 면으로만 보이던 그림에서 차츰, 검되 검지만은 않은 전경의 면이 떠올라 보이기 시작합니다. 눈이 어둠에 익숙해졌을 때, 채플 정면에 걸린 그림에서 밤물 같은 검은 보랏빛을 제치고 푸른 검은색의 경계가 아련히 빛나 보이는 것을 발견할 수 있습니다.


이는 우리의 시각 기제가 전시 공간을 위해 조절한 빛의 파장과 협응할 때만 느낄 수 있는 효과입니다. 반면 일반 도록이나 엽서로 작품을 볼 때는 배경에 사용된 보라색과 전경에 사용된 푸른 검은색을 거의 분간하기 어렵습니다.



손상된 작품을 빛으로 복원하다

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이처럼 작품을 비추는 조명이 감상에 끼치는 영향은 결코 작다고 말할 수 없습니다. 로스코가 그의 작품을 비추는 빛의 조도에 그토록 까다로웠던 것도 일견 이해될 정도입니다. 알맞은 양의 빛은 작품을 감상하는 데도 영향을 줄 뿐 아니라 심지어 손상된 작품을 원래 모습 그대로 감상할 수 있게끔 합니다.


가람미술관에도 전시되었던, 하버드대학교 소장 작품인 로스코의 ‘시그램 벽화(Seagram Mural)’는 기존의 복원 방식 대신 빛을 이용한 복원으로 주목을 받은 바 있습니다.


지난해 11월 <뉴 사이언티스트(New Scientist)>의 기사 “시각적 기교가 로스코의 작품에 다시 생명을 불어넣다”를 보면, 다섯 작품으로 구성된 ‘시그램 벽화’는 1964년 하버드 캠퍼스의 홀요크센터 맨 꼭대기 층을 장식하게 되었습니다. 사람들은 커튼을 열어 풍경을 바라보길 즐겼고, 햇빛에 노출된 작품은 빠르게 그 색을 잃어버렸습니다. 특히 로스코의 작품은 여러 층의 안료, 유화물감, 풀, 달걀 유화제 등이 겹쳐지며 내는 효과에 의존하고 있기 때문에 전체적인 작품을 기존의 방식으로 복원하기란 거의 불가능에 가까웠습니다.


이 때문에 ‘시그램 벽화’ 복원팀은 전혀 다른 방법을 채택하기로 결정했습니다. 하버드대학교의 과학자인 나라얀 칸데카르는 <더 컨버세이션(The Conversation)>의 기사 “어떻게 우리는 (그림을) 건드리지 않고 하버드 로스코 벽화를 복원했는가”에서 그 자세한 복원 과정을 소개하고 있습니다. 작품이 손상되기 전 1964년에 촬영했던 원본을 찍어둔 필름을 구했으나, 그 필름 역시 손상되어 있던 탓에 필름 전문가에게 따로 복원을 부탁하여 원본의 이미지를 어렵사리 얻어냈습니다. 로스코의 유자녀들이 전시되지 않았던 여섯 번째 작품을 간직하고 있어 추가적인 대조가 가능했습니다.

00visualmechanism_Rothko.jpg » 하버드대학교에 전시된 '시그램 벽화(Seagram Mural)'의 복원 모습. 출처/ The Conversation

다음 단계는 손상된 작품의 사진을 촬영한 다음에 직접 제작한 소프트웨어 알고리즘을 써서 손상 이전의 원본 이미지와 대조하는 것이었습니다. 말하자면 잃어버린 색상을 “맵핑”하여 적-녹-청(RGB) 색상채널의 값을 구한 후, 실제 그림에 덧씌워 원본과 같은 효과를 낼 수 있도록 새롭게 보정된 이미지를 생성하는 과정이었습니다. 이후 카메라와 알고리즘으로 보정된 이미지를 정렬한 다음에, 손상된 작품의 정확한 위치에 정확한 강도로 투사했습니다. 로스코가 사용했던 안료를 그대로 사용하여 그린 1:3 크기의 복제품도 함께 제작하여 실제 작품과 비교함으로써 보다 정교한 대조 작업이 가능하도록 했습니다. 매사추세츠공대(MIT) 미디어랩의 카메라 컬처 그룹(Camera Culture Group)이 이러한 복원 과정을 함께했습니다.


복원팀은 또한 그림이 걸린 공간에서 일어나는 빛의 작용을 중요하게 여겨, 방의 전체 조도를 낮추고 천장과 벽에 떨어지는 빛이 작품의 가장자리에 이르도록 했습니다. 벽의 색상은 로스코가 본래의 전시에 사용했던 올리브 겨자색으로 통일했습니다. 방의 크기는 기존에 작품들이 걸려 있던 홀요크 센터와 거의 같은 크기로 맞추었습니다. 이와 같은 과정을 거쳐, 로스코의 그림은 최초에 그려졌던 원본과 거의 동일한 시각적 효과를 얻게 되었습니다. 실제 작품에 손을 대지 않고서도 빛만을 활용하여 1960년대 그려졌던 “원본”을 감상할 수 있게 된 것입니다.


* * *

술 작품을 접할 때 느끼는 미적인 감흥은 기계적 객관성(mechanical objectivity)으로는 측정하기 어려운 영역에 속해 있습니다. 하나의 작품을 천 명이 본다면 천 가지 감상이 가능할 것이며 그들 중 무엇이 낫고 모자란지 잴 수는 없을 것입니다. 그럼에도, 우리는 미적인 감흥을 불러일으키는 다양한 요소들이 무엇인지 탐구할 수 있고, 그러한 요소가 불러일으키는 작용을 검토하여 최소한, 미적인 감흥을 낳는 객관적 바탕이 무엇인지는 설명해볼 수 있을 것입니다. 전시실에 걸린 그림을 감상하며 우리가 느끼는 기쁨은 그림의 색에 어울리는 빛의 조도, 그리고 조도에 반응하는 우리 시각 기제가 한데 어울려 낳은 결과물입니다.



[참고자료]



퍼킨제 효과 (위키피디아): http://en.wikipedia.org/wiki/Purkinje_effect


우리 눈의 순응기제(위키피디아): http://en.wikipedia.org/wiki/Adaptation_%28eye%29


뉴 사이언티스트: Optical trickery brings Rothko‘s paintings back to life

http://www.newscientist.com/article/mg22429950.900-optical-trickery-brings-rothkos-paintings-back-to-life.html


더 컨버세이션: How we restored Harvard’s Rothko murals ? without touching them

http://theconversation.com/how-we-restored-harvards-rothko-murals-without-touching-them-35245


아르스테크니카: Famously damaged Rothko murals restored with light projection

http://arstechnica.com/science/2014/05/famously-damaged-rothko-murals-restored-with-light-projection/


Barlow, H. B., Fitzhugh, R., & Kuffler, S. W. (1957). Change of organization in the receptive fields of the cat’s retina during dark adaptation. The Journal of physiology, 137(3), 338-354.


Barlow, H. B., Fitzhugh, R., & Kuffler, S. W. (1957). Dark adaptation, absolute threshold and Purkinje shift in single units of the cat‘s retina. The Journal of physiology, 137(3), 327-337.


Rushton, W. A. H. (1961). Rhodopsin measurement and dark?adaptation in a subject deficient in cone vision. The Journal of physiology, 156(1), 193-205.


김서경 미국 일리노이대학 인지신경과학 박사과정  

@한겨레 과학웹진 사이언스온  




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김서경 미국 일리노이대학(어바나-샴페인) 인지신경과학 박사과정
10년차 INTP. 종교는 대우주의 의지와 문학. 좋아하는 것은 호르차타. 질 좋은 편지지. 요가 매트 위에 누워서 듣는 말러. 거의 모든 계절의 꽃. 보이지 않는 것들. 망설이는 순간. 싫어하는 것은 사람 키치. 잿빛으로 변하는 윈도우즈 바탕 화면.
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