![Page 1: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/1.jpg)
Allgemeine Psychologie:Visuelle Wahrnehmung
Sommersemester 2008
Thomas Schmidt
Folien: http://www.allpsych.uni-giessen.de/thomas
![Page 2: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/2.jpg)
Literatur
• Zimbardo, Kap. 5• Zum Auge: Zimbardo, Kap. 4.2 • Zu rezeptiven Feldern: Rosenzweig et al.,
entsprechende Teile von Kap. 10
![Page 3: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/3.jpg)
Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden (1988)
Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen.
Das visuelle System muss sich daher für eine „plausible“ Interpretation entscheiden.
In einem strengen Sinne sind alle unsere Wahrnehmungen „falsch“, weil sie nur (Re-)konstruktionen der wirklichen Welt sind.
Die Mehrdeutigkeit visueller Bilder
![Page 4: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/4.jpg)
Licht
Das Sehsystem ist empfindlich für elektromagnetische Strahlung in einem eng umgrenzten Bereich von Wellenlängen. Nur für Strahlungdieser Wellenlängen besitzen wir Rezeptoren. Andere Tierarten können jedoch UV- oder Infrarot-Strahlung wahrnehmen.
![Page 5: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/5.jpg)
Anatomie des Auges
Auf der Netzhaut entsteht ein umgekehrtes Abbild unserer Umwelt. Das Auge ist aber keine gute “Kamera”: Durch wiederholte Lichtbrechung und –beugung ist das Bild auf der Retina unscharf.
![Page 6: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/6.jpg)
Rezeptorverteilung• In der Fovea befinden sichnur Zapfen.• Am “blinden Fleck” gibt eskeine Rezeptoren: dort tritt der Sehnerv aus.• Die Dichte der Zapfennimmt zur Peripherie hinrasch ab, es gibt aberüberall Zapfen.• Es gibt mehr Stäbchen(108) als Zapfen (5 x 106).• In der Fovea sind die Rezeptoren dichter gepackt.• Folge: wir kommen mit weniger Zapfen aus, müssen dafür aber unsere Augen bewegen!
![Page 7: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/7.jpg)
Das retinale Netzwerk
• Die Ganglienzellen leiten die Information vom Auge zum Gehirn.• Zwischen Rezeptoren und Ganglienzellen gibt es ein Netzwerk ausvertikalen (Bipolarzellen) und horizontalen (Amakrin- und Horizontalzellen) Verbindungen.• Zapfen und Stäbchen projizieren auf die gleichen Ganglienzellen.
![Page 8: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/8.jpg)
Unser Sehen funktioniert über einen gewaltigen Bereich von Helligkeiten
![Page 9: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/9.jpg)
Zwei Rezeptorsysteme
Eigenschaft Photopisch SkotopischRezeptoren Zapfen StäbchenPhotopigment Drei verschiedene
ZapfenopsineRhodopsin
Empfindlichkeit Niedrig, für das Tagessehen
Hoch, für das Sehen bei Nacht
Ort auf der Netzhaut
Konzentriert in der Fovea
Ausserhalb der Fovea
Farbdiskrimination Trichromatisch FarbenblindSehschärfe Sehr gut in der
Fovea, schlechter ausserhalb
Niedrig
![Page 10: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/10.jpg)
Dunkeladaptation
• Erste Reaktion: Änderung der Pupillengröße• Regeneration von Photopigment: erst Zapfen, dann Stäbchen• Die empfindlichsten Rezeptoren bestimmen jeweils die Wahr-
nehmungsschwelle (ergibt den „Knick“ im Adaptationsverlauf)• Außerdem: neuronale Verstärkung
![Page 11: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/11.jpg)
Retino-kortikale Bahnen
![Page 12: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/12.jpg)
Rezeptive Felder von retinalen Ganglienzellen
Laterale Hemmung: wechselseitige Hemmung benachbarter Zellen
![Page 13: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/13.jpg)
Rezeptive Felder im visuellen Kortex
Simple cells: passender Reiz muss an einer bestimmten Stelle des RF seinComplex cells: passender Reiz darf irgendwo im RF seinHypercomplex cells: reagieren auf EckenBewegungsselektive Zellen:reagieren auf Reize mit einer bestimmten Richtung
Mögliche Verschaltung von konzentrischen RFs zu „simple cells“
![Page 14: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/14.jpg)
Illusionen durch laterale Hemmung?
![Page 15: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/15.jpg)
The classical explanation is wrong: Lateral inhibition can‘t explain it!
Laterale Hemmung kann das Hermann-Gitter nicht erklären!
Falsch: rezeptive Felder sind viel kleiner!
![Page 16: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/16.jpg)
Hermann-Gitter
Hermann (1870)
„Weaves“
Hamburger & Shapiro
![Page 17: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/17.jpg)
Topographische Karten
Retinotopie: Neurone, die im visuellen Kortex nah beieinander liegen, kodieren benachbarte Orte im visuellen Feld.
Tonotopie: Neurone, die im auditorischenKortex nah beieinander liegen, kodieren ähnliche Frequenzen.
Somatotopie: Neurone, die im somatosensorischen Kortex nah beieinander liegen, kodieren benachbarte Punkte auf der Haut.
![Page 18: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/18.jpg)
Kolumnare Organisation
Die Kolumne ist die elementare Recheneinheit im visuellen Kortex. In einer Kolumne sind die Signale aus beiden Augen für alle Orientierungen repräsentiert.
![Page 19: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/19.jpg)
Visueller Assoziationskortex
![Page 20: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/21.jpg)
Gestaltgesetze der Gruppierung
ÄhnlichkeitNähe
Gemeinsames SchicksalGeschlossenheit
Prägnanz
![Page 22: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/22.jpg)
Figur, Grund und multistabile Reize
Necker-Würfel
Rubin-Vase
Alte oder junge Frau?
Monocular Rivalry: rote oder grüne Streifen?
![Page 23: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/23.jpg)
Figur, Grund und multistabile Reize
www.grand-illusions.com
![Page 24: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/24.jpg)
Klassische geometrische Täuschungen
![Page 25: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/25.jpg)
Zerlegung des Bildes nach Ortsfrequenzen
Campbell & Robson (1968)DeValois et al. (1981)Sowden & Schyns (2006)
![Page 26: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/26.jpg)
Wahrnehmung von Entfernung
Außerdem: Tiefensehen (auf kurze Entfernung), Bewegungsparallaxe, Texturgradienten, Dunst und Blauverschiebung
![Page 27: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/27.jpg)
Das Problem der Größenkonstanz
![Page 28: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/28.jpg)
Julian Beever, Batman and Robin to the Rescue
![Page 29: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/29.jpg)
Licht und Schatten in einer Szene aus „The Man Who Wasn‘t There“ (2001)Regie: Joel & Ethan Coen; Kamera: Roger Deakins
Die Wahrnehmung von Helligkeit
![Page 30: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/30.jpg)
Bridget Riley:Arrest 1 (1965)
Shape from shading
![Page 31: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/31.jpg)
Helligkeitskonstanz
![Page 32: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/32.jpg)
Helligkeitskonstanz unter Transparenz
Die kleinen Rechtecke haben alle den gleichen Grauton!
![Page 33: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/33.jpg)
Die Basis des Farbensehens: Drei Typen von Zapfen
![Page 34: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/34.jpg)
Gegenfarbmechanismen
Zapfen
Retinale Ganglienzellen und Gehirn
Gegenfarb-Kanäle sorgen dafür, dass die Informationen der Zapfen optimal aufgeteilt werden, obwohl deren Absorptionsspektren ähnlich sind.
![Page 35: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/35.jpg)
Farb-Nacheffekt durch Adaptation von Rezeptoren
![Page 36: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/36.jpg)
Ungerleider & Mishkin: ventraler Was-Pfad, dorsaler Wo-Pfad (s.u.)
Milner & Goodale: der dorsale Pfad dient nicht so sehr der Objektlokalisation als vielmehr der Steuerung von visuell geleiteten Körperbewegungen
![Page 37: Sommersemester 2008 Thomas Schmidt - FB06 · Shigeo Fukuda, Man kann das Meer nicht schneiden(1988) Verschiedenste Objekte können dasselbe Bild auf der Netzhaut erzeugen. Das visuelle](https://reader035.vdokument.com/reader035/viewer/2022062909/5b16ccf57f8b9a776d8dc4c8/html5/thumbnails/37.jpg)
Visuelle Steuerung von Körperbewegungen
Milner & Goodale: Dissoziation zwischen Wahrnehmung und Handlung bei Patientin DF mit Schädigung des ventralen Stroms