geometrisch-optische täuschungen seminar: visuelle wahrnehmung dozent: kai hamburger referentin:...

Geometrisch-optische Täuschungen

Seminar: Visuelle WahrnehmungDozent: Kai Hamburger

Referentin: Maria Oestreicher

Überblick Einführung

Geschichte Eigenschaften

Überblick Einführung Erklärungen Vier Gruppen von Theorien

Allgemein Kontrast- und Assimilationstheorien Aktivitätstheorien Physiologische Theorien Funktionale Theorien

Überblick Einführung Erklärungen Vier Gruppen von Theorien Neue Überlegungen zur Erklärung der

Täuschungen

Einführung

Einführung / Geschichte Fast alle 200 Figuren die optische

Täuschungen hervorrufen wurden in der zweiten Hälfte des 18. Jahrhunderts entdeckt

Seit 100 Jahren bemüht man sich die Ursachen dafür zu finden.

Einführung /Geschichte Größenkonstanz: Macht die Wirkung des

Entfernungsunterschiedes rückgängig. Dies geschieht, indem er die entfernte Linie

größer und die näher liegende kleiner erscheinen lässt.

Einführung /Geschichte Größenkonstanz: Macht die Wirkung des

Entfernungsunterschiedes rückgängig.

Annahme: Größenkonstanz sei die Ursache der geometrisch-optischen Täuschung

Einführung / Geschichte

Evaluation Nur wenige Geometrisch-optische

Täuschungen besitzen eine wirkliche oder scheinbare Tiefe.

Falscher Erklärungsansatz

Einführung / Eigenschaften Jede Figur einer Geometrisch-optischen

Täuschung enthält 2 Komponenten

Auslösende Komponente löst die Täuschung aus

Test – Komponente Komponente über die man sich täuscht

Einführung / Eigenschaften

Müller-Lyer-Figur: Pfeilspizen ( auslösende Komponente)

Strecke ( Test-Komponente)

Einführung / Eigenschaften

Müller-Lyer-Figur: Pfeilspizen ( auslösende Komponente)

Strecke ( Test-Komponente)

Einführung / Eigenschaften

Poggendorf-Figur: Parallele Linien (auslösende Komponente)

Schräge Linien (Test-Komponente)

Einführung / Eigenschaften

Poggendorf-Figur: Parallele Linien (auslösende Komponente)

Schräge Linien (Test-Komponente)

Einführung / Eigenschaften

Evaluation

Die Unterscheidung in 2 Komponenten vereinfacht die Verhältnisse oft.

Erklärungen

Erklärungen

Die überzeugendsten Erklärungen stimmen in

3 Punkten

überein

Erklärungen1. Täuschungen betreffen nicht das Denken

sondern die Wahrnehmung Auch mit dem Wissen, der Geometrisch-optischen

Täuschung verschwindet sie nicht.

Sie kann jedoch schwächer werden, durch wiederholtes Betrachten innerhalb kurzer Zeit.

Erklärungen1. Täuschungen betreffen nicht das Denken

sondern die Wahrnehmung

2. Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in --der Netzhaut

Fast in voller Stärke wahrnehmbar Ein Auge Test-Komponente Ein Auge auslösende Komponente

Täuschung entsteht im visuellen System erst in der Stufe nach den seitlichen Kniehöckern

Erklärungen / Corpus geniculatum laterale CGL(seitlicher

Kniehöcker) Kern auf der

Hinterseite jeder der beiden Thalamushälften

Dort treffen die Informationen aus beiden Augen erstmals zusammen.

Erklärungen1. Täuschungen betreffen nicht das Denken

sondern die Wahrnehmung

2. Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in der Netzhaut

3. Täuschungen werden nicht durch-------------------------Augenbewegungen hervorgerufen

Wird auch ausgelöst, bei Extrem kurzer Darbietung Abbildung auf der selben Stelle der Netzhaut

Vier Gruppen von Theorien

Vier Gruppen von Theorien / Allgemein

Es gibt 4 Gruppen von Erklärungstheorien Kontrast- und Assimilationstheorien Aktivitätstheorien Physiologische Theorien Funktionale Theorien

Vier Gruppen von Theorien / Allgemein

Es gibt 4 Gruppen von Erklärungstheorien

Sie schließen sich nicht aus

Sie betonen verschiedene Gesichtspunkte der gleichen Erscheinung

Kontrast- und Assimilationstheorien

Vier Gruppen von Theorien / Kontrast- und Assimilationstheorien

Berücksichtigen die Gemeinsamkeiten optisch täuschender Figuren

Solche Gemeinsamkeiten beruhen auf einheitlichen Wahrnehmungsprozessen

Vier Gruppen von Theorien / Kontrast- und Assimilationstheorien

Berücksichtigen die Gemeinsamkeiten optisch täuschender Figuren

Machen keine Aussagen über Mechanismus oder die Funktion

Täuschung durch Überbewertung (Kontrast) oder Unterbewertung (Assimilation, Angleichung oder

Konfluxion) oder Gleichzeitiges Auftreten von Kontast und Konfluxion

des Unterschiedes zwischen der auslösenden und der Test-Komponente

Beispiele

Titchener-Figur: Überbewertung des Größenunterschiedes

Beispiele

Beispiele

Zöllner-Figur: Überbewertung des Unterschiedes der Richtung oder des Winkels

Beispiele

Müller-Lyer-Figur: Überbewertung des Unterschieds zwischen den Komponenten

Beispiele

Ponzo Figur: Assimilation und Überbewertung vorhandener Unterschiede

Vier Gruppen von Theorien / Kontrast- und Assimilationstheorien

Evaluation Hilft Ordnung in die Vielfalt der

täuschenden Figuren zu bringen Leistet keine Erklärung Lässt sich nicht auf alle Täuschungen

anwenden

Aktivitätstheorien

Vier Gruppen von Theorien / Aktivitätstheorien

Gehen über die einfache Klassifikation der Täuschung nach Kontrast und Assimilation hinaus.

Täuschungen beruhen auf Randeffekte Fehler der normalen Wahrnehmung

Ursache sind vorbereitende Prozesse

Vier Gruppen von Theorien / Aktivitätstheorien

Efferent readiness

Theorie der efferenten Bereitschaft L. Festinger New School for Social Research (USA) Täuschungen entstehen durch die Art und Weise

wie die Augen auf die durchzuführende Bewegung vorbereitet werden

Man blickt nur auf den Teil der Figur, welcher die meisten entscheidenden Details liefert

Beispiele

Müller-Lyer-Figur: Beim Betrachten der Endpunkte, fixiert man in Wirklichkeit einen Bereich innerhalb der Pfeile

     Linie mit nach innen weisenden Pfeilen länger

   Linie mit nach außen weisenden Pfeilen kürzer

Vier Gruppen von Theorien / Aktivitätstheorien

Evaluation Experimentelle Befunde schließen aus, dass

die Augenbewegung eine entscheidende Rolle spielt.

Mehrmalige Betrachtung verringert die Stärke der Täuschung.

Begleitet von höherer Augenbewegungsgenauigkeit

Vier Gruppen von Theorien / Aktivitätstheorien

Evaluation Experimentelle Befunde schließen aus, dass

die Augenbewegung eine entscheidende Rolle spielt.

Mehrmalig Betrachtung verringert die Stärke der Täuschung.

Sagt nichts im Hinblick auf die Ursache

Vier Gruppen von Theorien / Aktivitätstheorien

Evaluation

Möglicher Ansatz Prozesse, die im visuellen System die

Augenbewegungen vorbereiten

Physiologische Theorien

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Geht über die einfache Klassifikation der Täuschung nach Kontrast und Assimilation hinaus.

Ursache der Täuschung liegt in der „Hardware“ des visuellen Systems

Viele verwenden den Prozess der lateralen Hemmung

Jeder Rezeptor hemmt seine Nachbarn

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Es gibt richtungsspezifische Komplexe und Hyperkomplexe Zelle

Welche Richtung einer Linie wahrgenommen wird, hängt von dem Erregungsmuster ab, welches sich in der Sehrinde bildet

Treten mehrere Linien auf, können sich die Erregungsmuster überlagern

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Steigerung oder Verringerung der

Erregung Linien mit ähnlicher Richtung Assimilation

Erregungssteigerung

Linien mit unterschiedlicher Richtung Kontrast Erregungsminderung

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Schematische Darstellung von Erregungsmuster

Schwarze Kurve: kennzeichnet das Erre-gungsmuster in der Sehrinde wenn nur eine der beiden dicken Linien im Gesichtfeld erscheint

Farbige Kurve: beide Linien sind sichtbar und so überlagern sich die beiden schwarzen Kurven

Gestrichelte Linie: Maxima der farbigen Kurve.

Maxima: verantwortlich, dass die beiden dicken Linien so wahrgenommen werden als wären sie nicht um 12 sondern um 16 Grad gegeneinan-der geneigt. (Zöllner-Figur)

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Täuschungen werden durch Bedingungen verstärkt, welche die laterale Hemmung vergrößern

Helligkeitskontrast Zahl der induzierten Linien

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Täuschungen werden durch Bedingungen verstärkt, welche die laterale Hemmung vergrößern

Täuschungen bleiben erhalten bei Ersatz der Linien mit Punktereihen

Einige Täuschungen die auf Winkelkontrast beruhen lassen sich nicht durch richtungsspezifische Nervenzellen erklären

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Poggendorff-Figur: stumpfe Winkel rufen die Täuschung hervor

Vier Gruppen von Theorien / Physiologische Theorien

Täuschungen werden durch Bedingungen verstärkt, welche die laterale Hemmung vergrößern

Täuschungen bleiben erhalten bei Ersatz der Linien mit Punktereihen

Einige Täuschungen die auf Winkelkontrast beruhen lassen sich nicht durch richtungsspezifische Nervenzellen erklären

Keine noch so ausgeklügelte Anordnung richtungsspezifischer Zellen kann all die Ergebnisse hervorrufen.

Filtertheorie

Vier Gruppen von Theorien / Filtertheorie

Physiologische Theorie Annahme: Kanäle im visuellen System,

reagieren auf bestimmte räumliche Frequenzen sinusförmigerhell-dunkel-Wechsel

Räumliche Frequenz: Anzahl heller und dunkle Streifen in einem Grad Sehwinkel

Das Visuelle System kann hell- dunkel Muster in deren räumlichen Sinuskomponente

aufbrechen

Vier Gruppen von Theorien / Filtertheorie

A.Ginsberg U.S. Airforce Ursache der Täuschung liegt in jenen

visuellen Kanälen, welche auf niedrigen Frequenzen empfindlich sind

Vier Gruppen von Theorien / Filtertheorie

Bilder

sinusförmige Helligkeitskurven

Teilkurven mit hoher Frequenz eliminiert

Teilkurven mit niedrigen Frequenzen

Gesamtkurve

Bild

Vier Gruppen von Theorien / Filtertheorie

Rekonstruiertes Bild Eigenschaften der Täuschung

Vier Gruppen von Theorien / Filtertheorie

Evaluation

Unklar, weshalb das visuelle System nur von einem Teil der verfügbaren Informationen Gebrauch macht

Unklar auch, wieso das visuelle System sich auf Bilder stützt, welche mit der Umgebung verschwimmen und daraus Irrtümer in der Wahrnehmung entstehen

Evaluation

Vier Gruppen von Theorien / Evaluation Jene Theorien erklären nicht wann

Täuschungen im Betrag kleiner werden Öfteres Betrachten verschwinden der Illusion

Vier Gruppen von Theorien / Evaluation Jene Theorien erklären nicht wann

Täuschungen im Betrag kleiner werden

Optische Täuschungen, kommen oft in zweidimensionalen Abbildungen dreidimensionaler Szenen vor

Fördert im dreidimensionaler Realität den realistischeren Eindruck

Vier Gruppen von Theorien / Evaluation

Neue Überlegungen zur

Erklärung der Täuschungen

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

These

Täuschungen durch Kontextleistungen: in einem Kontext hervorgerufen, der ohne räumliche Tiefe, den Verzerrungen keine Bedeutung geben kann

Wiederspricht der Tradition, dass Konstanzleistung erst durch

räumliche Tiefe ausgelöst wird

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

BeispielSchienen: wirken als liefen sie

in der Ferne zusammen

Das Wissen, dass sich der Abstand zwischen den Schienen nicht ändert führt

zu der Erkenntnis, dass alle Schwellen gleich groß sind

Obwohl sie auf der Netzhaut nicht gleich groß abgebildet werden

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Größenkonstanz: hängt nicht von Wahrnehmung räumlicher Tiefe ab, sondern von Hintergrundstrukturen, in denen der Eindruck räumlicher Tiefe von verschiedenen Arten der Perspektive vermittelt wird.

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Beispiel Seitliche Begrenzungslinie:

sind wie in der Ponzo–Figur gegeneinander geneigt

Laufen nach oben hin zusammen

Obere waagerechte Linie wirkt gedehnt

Die senkrechten Linien wirken nicht unterschiedlich

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Beispiel Untergrund: waagerechte

Linien, deren Abstand nach oben hin kleiner wird

Untere senkrechte Linie wirkt verkürzt

Die waagerechten Linien wirken nicht unterschiedlich

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Keine Täuschung, wenn der Hintergrund keine Größenskala darstellt

Größenkonstanz ist direkt verbunden mit Größenskalierung

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Beziehung bestehen zwischen der wahrgenommenen Größe eines Objekts und dessen Entfernung, Form und Tiefe

Tiefe kann durch Form und Größe beeinflusst werden

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Beispiel

Mond

wirkt größer: wenn er den Horizont gerade überschritten hat

Wirkt kleiner: wenn er hoch am Himmel steht

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Frage: Wie kann eine Theorie, die auf

Perspektive und nicht auf wahrgenommener Tiefe beruht, Täuschungen erklären, die nicht auf der Wirkung der Perspektive basieren?

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Gregory

Müller-Lyer-Täuschung

Abbildung einer Gebäudeecke

Von außen Von innen

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Tausch

Müller-Lyer-Täuschung

Summe der Wirkung

vier schräger Linien auf

eine horizontale

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Pfeile: zeigen korri-gierte Richtung

Punkte: wirken verscho-ben in Richtung spitzer Winkel

Zwei Linien Spitzer Winkel verkürzen

staucht Linie Stumpfer Winkel verlängert

dehnt Linie

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Ponzo-Figur

Linien Gleiche Höhe Unterschiedlich empfunden

Linien rechts: weiter auseinander

Linien links: enger

Untere Linie :wirkt stärker versetzt

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Dehnung und Stauchung

Dienen zur Korrektur von

Eigenschaften des Bildes Keine Eigenschaften der Szene

Täuschung wird stärker, je stärker die Perspektivische Projektion verzerrt ist

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Müller-Lyer-Variante

Die Täusch wird umso größer,

je weiter die Winkel von 90° abweichen

Spitzen ersetzt durch recht-winklige Gebilde

Linke Figur: schwächere Täu-schung nicht erklärbar

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Kollinear

Linien die Teil der selben Gerade sind

Sie erscheinen auch auf der Netzhaut kollinear

Ebenso Linien, die in der dreidimensionalen Welt nicht kollinear sind

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

AB + CD = AD AB und CD wirken kollinear

AB CD AB und CD wirken in anderen horizontalen Ebene

Poggendorff -Variante

Schräge Linien: Allein: wirken wie auf einer Gerade Senkrechten Linien: wirken

versetzt

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Die Linien wirken versetzt Linie und Viereck weisen die gleiche Flucht auf kollinear

Poggendorff - Variante

Wahrnehmung kollinearer Linien ist abhängig vom räumlichen Eindruck der Unterbrechung

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Evaluation

Funktionale Theorie basierend auf der Entschlüsselung

perspektivischer Elemente Unwahrscheinlich, dass sie alle

Täuschungen erklärt Gültigkeit ungewiss

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Funktionale Theorien sind verträglich mit Theorien der Verarbeitungsmechanismen

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Beim Abtasten der Reliefs treten ähnliche Täuschungen auf

Neue Überlegungen zur Erklärung der Täuschungen

Täuschung des Gesichts und Tastsinn stehen im

Zusammenhang ?