19세기에 토마스 영과 헬름홀츠라는 사람이 색에 대한 놀라운 직관을 제안하게 되는데 이름하여 빛의 삼원색 이론이다.
우리눈에 세상은 수만가지 색이 보이지만 실제로 모든 빛의 색은 (빨강, 녹색, 파랑) 3가지 색으로 표현될수가 있다는 이론이다.
어떻게 그것이 3개였는지를 알았는지, 그리고 하고 많은 색중에 이 세가지 색을 정확히 뽑아 낼수 있었는지 놀라울 따름이다.
어찌되엇건 이것은 사실이고 실제로 모든 색은 3가지 색으로 표현될수 있음이 확인되었다.
이런 직관으로 부터 우리의 눈에서도 파장에 따라 빛을  감응하는 더도 말고 덜도 말고 세가지 종류의 수용체가 있음을 예측할수가 있다.
이런 예측은 이론이 제안된지 70년후에 확인이 되었다.
실제로 우리의 눈에서  세가지 종류의 다른 파장에서 반응하는 광수용체 세포가 관찰이 되었던 것이다.
그리하여 우리가 인지하는 모든 색은 이 세가지 종류의 광수용체 독립적인 반응 조합으로 이뤄짐을 확인하였다.
세가지 수용체가 어떻게 조합하여 반응하느냐에 따라 우리는 빨간색을 인지하기도 하고 노랑색을 인지하기도 한다.
이 삼원색 이론으로 우리의 색 지각 반응은 대부분 설명이 된다.

그런데 색지각이 삼원색이론으로 설명이 않되는 것처럼 보이는 것이 있는데 그것은 잔상현상이다.
즉, 빨간색을 수십초 보다가 갑자기 흰색을 보게 되면 녹색이 보이고 파란색을 계속 보다가 그렇게 하면 노란색이 보이는 현상이다.
그리고 붉으스름한 노랑색이나 푸르스름한 초록색은 상상할수 있어도 붉으스름한 녹색이나 푸르스름한 노란색은 상상할수 없다.
또한, 빨간색 색맹은 초록색도 볼수 없고, 파란색 색맹은 노란색도 볼수 없기도 하다.
이런 현상들로 부터,  히어링?(Hering)이라는 사람은 빨간색과 녹색, 그리고 노랑색과 파랑색끼리는
무슨 특별한 인연이 있다고 생각을 하게 되고 19세기 말에 대립과정이론을 제안하게 된다.
그의 이론에 따르면 우리의 빛 인지는 빨강, 녹색, 파랑 세가지 독립적인 광수용체 반응에 의해 일어나는 것이 아니라
흑-백+, 빨강+녹색-, 노랑-파랑+ 세포에 의해 일어난다는 것이다.

즉, 흑-백+ 세포가 활동하면 밝게느끼고 활동 안하면 어둡게 느끼며
빨강+녹색-가 활동하면 빨간색을 느끼고 안하면 녹색을 느끼며
노랑-파랑+가 활동하며 파란색 안하면 노랑색을 느끼며
이 세가지 세포의 조합으로 모든 색은 조합이 되어 인지가 된다는 것이다. 

 

즉, 빛의 대립과정이론은 빛의 삼원색 이론과 상충한다.

그러나 삼원색이론의 근거가 발견될 거의 비슷한 시기에 대립과정이론에 대한 근거도 발견이 된다.
실제로 그런 빨강+녹색- 특성을 보이는 세포와 노랑-파랑+ 특성을 보이는 세포가 관찰이 된 것이다.
다만, 삼원색 이론의 근거가 되는 세포는 망막의 광수옹체에서 관찰이 되었다면
대립과정이론의 근거가 되는 세포는 시신경로의 신경절세포에서 관찰이 되었다.

이로부터 빛으로 부터의 색은 수용시로부터 삼원색을 받아들여서 중간에 대립과정이 발생하면서
최종적으로 뇌로 전달된다는 것이 지금까지의 정설이다.
그러나 본인생각에서는 삼원색으로 부터 발생하는 보색개념만 있으면 대립과정이론 없이 충분히 모든것이 설명이 된다.
오히려 대립과정이론에서의 불완전한 부분까지 깔끔하게 설명될수 있다.
삼원색이론으로 부터 빛의 색을 (빨강, 녹색, 파랑) 벡터로 표현한다면 흰색은 (1,1,1)이고 검정색은(0,0,0)이다.
빛의 가산혼합에서의 보색은 혼합하여 흰색(1,1,1)이 되는 두 색상의 쌍을 말한다.
우선 빨강은 (1,0,0)이 된다.
그리고 빨강(red)의 보색은 (0,1,1)에 해당하는  청록색(cyan)이 된다.
마찬가지로 (0,0,1)인 파랑(blue)의 보색은 (1,1,0)인 노랑이 되며
(0,1,0)인 녹색(green)의 보색은(1,0,1)인 분홍색(magenta)가 된다.
즉, 빛의 3원색으로 부터 세가지의 기본 보색반응 쌍이 발생한다.
(R,C), (B,Y), (G,M)
대립과정이론의 동기가 된 잔상현상은 이걸로 다 설명이 된다.
오히려 더 잘 설명이 된다.
우선 (B,Y)는 대립과정이론에 나온 것과 동일하다.
그리고 중요한 것은 (R,C)와 (G,M)이다.
대립과정이론에서는 r을 c가 아닌 g로 엮었고, c와 m은 아예 있지도 않다.
그럼 r을 보았을 때 잔상색은 보색인 c일까 대립과정이론에서의 g일까?
색상테이블로 부터 직접확인해 보기를 바란다.
결론적으로 말하면 g가 아니라 c다.
그리고  g의 잔상색은 r이 아니라 m 이다..
아마도 Hering 이라는 사람은 magenta나 cyan에 대한 색관념이 부족했었던것 같다.
그래서 magenta를 그것과 비슷한 red로, cyan 을 그것과 비슷한 green으로 생각했엇던것 같다.
어찌됫건, 대립 과정이론으로 부터의 잔상현상 색은 2세트지만, 삼원색이론에서의 보색으 부터의 잔상현상 색은 3세트이며
실제로의 경험적으로 느껴지는 잔상현상 색은 3세트이다. 
즉, 색의 잔상현상은 보색개념으로 발생하며, 보색으로 다 설명이 되며 오히려 더 완벽하게 설명이 된다.
대립과정이론을 굳이 도입할 필요도 없다.

 

대립과정신경세포 모델은 그자체가 너무 엉성하고 불완전해 보인다.
뜬금없이 삼원색도 아닌 노랑색이 나온다. 노랑색이 나오려면 청록색과 분홍색도 나오는 것이 자연스러울텐데 노랑색만 나온다.
파랑색만 출력이 하나다. 녹색, 빨강은 둘인데..
대립과정이론에서 도입한 억압신호조차도 사실 필요가 없는듯 하다.
즉, 대립과정이론에 따르면 녹색, 빨강색 반응 광수용체 세포가 반응하면 B+Y-세포가  억제가 되고
B+Y-세포가 억제가 되면 노랑색을 인지하게 된다는 설명인데 이것은 너무 허술해 보인다.

 

사실 색깔 잔상현상은 이것과 무관해 보인다.
잔상현상이 발생하는 근본적인 이유는 광수용체 세포의 순응현상이다.
감각단위의 신경세포는 무주의 고정불변자극에서 순응을 하게 되고 반응성이 떨어지는데 이것을 신경세포의 순응현상이라고 한다.
즉, 파란색만 계속 보고 있으면 파란색에 반응하는 광수용체 세포는 순응을 하게 되고
파랑색을 보더라도 파란색 광수용체 세포는 반응이 잘 않되다가 나중에는 아예 안될지도 모르겠다.
아무튼 그런상태에서 바로 흰색을 보게 되면 파랑색에 적응된 눈은
삼원색 이론으로 부터 흰색에 포함되어 있는 빨간색 녹색 파랑색중에 빨간색 녹색에 반응하는 광수용체 세포만 반응하게 된다.
그 결과 흰색에서 파랑색이 빠진 (1,1,0) 색인 노랑색을 인지하게 되는 것이다.

 

결론적으로 대립과정이론은 전혀 필요가 없는 그리고 맞지도 않은 억지 이론으로 보인다.
사실 대립과정이론은 거의 모든 신경과학책에 다 실려있을 정도로 잘 알려져 있고 확고하다고 판단되는 이론인데
내가 엄청난 착각을 하고 있는 것인지, 다른 사람들이 전부 헛투로 보고 있는 것인지 헷갈린다...