geometrisch-optische täuschungen

Geometrisch-optische Täuschungen

Referentin: Cate Trillmich

Dozent: Dr. Alexander C. SchützSeminar: Visuelle Wahrnehmung A

Visuelle Wahrnehmung A Nr.

Gliederung

1. Einführung2. Theorien3. Neue Überlegungen4. Fazit / Take-Home-Message5. Klausurfragen6. Quellenangabe und Bildverzeichnis7. Offene Fragen / Anregungen

27.04.2009


1. Einführung

• Größenkonstanz:

Die Fähigkeit, die wirkliche Größe von Objekten, ungeachtet ihrer Distanz zu uns, exakt wahrzunehmen.

Abb.1

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Visuelle Wahrnehmung A 4

Beispiel für Größenkonstanz

Abb. 2

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1. Einführung

• Bereits Ende des 18. Jhd. wurden die meisten der über 200 optischen Täuschungen entdeckt…

• … doch was ruft eine Täuschung hervor?

• Täuschungen bestehen aus 2 Komponenten:Aus einer, über deren Eigenschaften man sich täuscht

(Testkomponente) und aus der, welche die Täuschung hervorruft (auslösende Komponente).

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1. Einführung

• Am Beispiel der Müller-Lyer-Täuschung betrachtet:– Testkomponente:

– Auslösende Komponente:

Abb. 3

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1. Einführung

• Bis heute wissen wir nicht exakt die Ursachen für optische Täuschungen ….

• …. aber es gibt drei gemeinsame Erklärungsaspekte:1. Täuschung betrifft nicht das Denken, sondern die

Wahrnehmung.2. Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in der

Netzhaut.3. Augenbewegungen sind am Zustandekommen der

Täuschungen nicht beteiligt.

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Visuelle Wahrnehmung A 8Abb. 3 Abb. 4

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2. Theorien

Welche Erklärungsansätze gibt es?

1. Kontrast- und Assimilationstheorien2. Aktivitätstheorien3. Physiologische Theorien

Filtertheorie

4. Funktionale Theorien

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Kontrast- und Assimilationstheorien

Inhalt:• Sie berücksichtigen die Gemeinsamkeiten, die

optische Täuschungen durch gemeinsame Wahrnehmungsprozesse hervorrufen.

Kritik:• Sie leisten keine Erklärung, sondern bringen nur

Ordnung in die Vielfalt der Täuschungen.• Sie lassen sich nicht auf alle Täuschungen anwenden.

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Kontrast- und Assimilationstheorien

• Am Beispiel der Ponzo-Täuschung:

Durch Assimilation erscheint dieser Balken verlängert.

Durch Überbewertung erscheint dieser Balken verkürzt.

Abb. 5

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Aktivitätstheorien

Inhalt:• Täuschungen basieren auf Randeffekten oder Fehlern der

normalen Wahrnehmung.• Nach der Theorie der efferenten Bereitschaft (L.Festinger)

ist die Vorbereitung der Augenbewegung Ursache einer Täuschung.

Kritik:• Es fehlen Beweise.• Warum wären diese ungenauen Augenbewegungen nicht

schon längst verbessert worden?27.04.2009


Aktivitätstheorien

• Am Beispiel der Müller-Lyer-Täuschung:

Beim Betrachten der Endpunkte wird in Wirklichkeit der Bereich innerhalb der Pfeile fixiert.Die Linien erscheinen dadurch unterschiedlich lang.

Abb. 3

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Physiologische Theorien

Inhalt:• Die Ursache der fehlerhaften Wahrnehmung beruht

auf der Hardware des visuellen Systems.• Dies könnte durch den Prozess der lateralen

Hemmung erklärt werden:

• Bestimmte Nervenzellen reagieren nur auf Linienreize einer bestimmten Richtung optimal.

• Zwei Linien unterschiedlicher Richtung können sich hemmen oder verstärken.Abb. 6

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Visuelle Wahrnehmung A 15/34

Die laterale HemmungLinienreize

Optimale Ausrichtung für rechten Linienreiz

Optimale Ausrichtung für linken Linienreiz

Translaterale Hemmung

Neue Orientierung durch Überlagerung

Abb. 7

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Die laterale Hemmung

•Am Beispiel der Café Wall Illusion:

Theorie lässt sich am besten auf Winkelkontraste* anwenden.

*Winkelabstand zweier Farben am Farbkreis in Grad

Abb. 827.04.2009



Kritik:• Werden die Linien der Testkomponente durch Punkte

ersetzt, bleibt die Täuschung bestehen. Gibt es Neurone, die auf Ersatzzeichen reagieren?

• Einige Figuren mit Winkelkontrasten lassen sich hierdurch nicht erklären.

Abb. 9Abb. 3

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Die FiltertheorieInhalt:• Im visuellen System liegen Kanäle, die auf bestimmte

Frequenzen sinusförmiger Hell-Dunkel-Wechsel ansprechen.

Kritik:• Warum sollte das visuelle System nur einen Teil der

Informationen verwenden und somit Irrtümer entstehen lassen?

Abb. 10

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Funktionale Theorien

• Doch wie können Täuschungen im Betrag kleiner werden?

Inhalt:• Die meisten optischen Täuschungen kommen in

zweidimensionalen Abbildungen dreidimensionaler Szenen vor (Thiéry, Gregory, Tausch).

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Funktionale Theorien

Abb. 11

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3. Neue Überlegungen

Bedeutet dies, dass Täuschungen durch Konstanzleistungen in einem Kontext hervorgerufen werden, der nicht ausreicht, um den Verzerrungen eine Bedeutung zu geben, weil er keine räumliche

Tiefe hervorruft???

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• J.J. Gibson:Die Größe eines Gegenstandes kann oftmals aus seinem Größenverhältnis zum Hintergrund geschätzt werden.

• Gillam:Das Phänomen der Größenkonstanz liegt hier vor.Dieses hängt nicht von der Wahrnehmung , sondern vom Eindruck räumlicher Tiefe (=Perspektive) ab.

Die Wirkung der räumlichen Tiefe und die Perspektive sind zu trennen!

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Fazit:• Die Größenkonstanz ist

direkt mit der Größenskalierung verbunden und wird nicht erst durch die Verarbeitung räumlicher Tiefe vermittelt!

Abb. 12

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Und nun???

Wie kann eine funktionale Theorie, die auf Perspektive basiert, Täuschungen erklären, die nicht so klar auf die Wirkung der Perspektive zurückgeführt werden

können?

Wie erklärt sie die Müller-Lyer Täuschung oder die Poggendorff Figur?

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3. Neue ÜberlegungenSeit dem 19. Jhd. sind Ähnlichkeiten dieser Täuschungen mit Szenen räumlicher Tiefe bekannt.

2 Linien, die spitze Winkel bilden, werden in der Wahrnehmung verkürzt,2 Linien mit stumpfen Winkeln dagegen verlängert (Gillam; Tausch et al.).

Abb. 13

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3. Neue ÜberlegungenErklärung der Poggendorff Täuschung:Die Linien sind kollinear: Perspektivische Darstellung:

Die Linien befinden sich verschiedenen horizontalen Ebenen.

• Die Täuschung wird stärker, wenn die parallelen senkrechten Linien vor dem Betrachter senkrecht stehen!

Abb. 14

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• Trifft diese Behauptung zu???

Fazit:Dieses Ergebnis belegt deutlich, dass dieWahrnehmung kollinearer Linien stark vom räumlichenEindruck der Unterbrechung anhängig ist!

Abb. 15

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Bewertung der funktionalen Theorie

Erklärungen:• Täuschungen bestehen in räumlichen Darstellungen, weil

diese erst eine genaue Wahrnehmung ermöglichen.• Täuschungen verringern sich in zweidimensionalen

Darstellungen, weil sie dort nämlich keine funktionale Bedeutung haben.

Aber…… nicht alle Täuschungen lassen sich auf die Entschlüsselung

perspektivischer Elemente zurückführen.

Abb. 16

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4. Fazit / Take-Home-Message• Bis heute können noch immer nicht alle optischen Täuschungen

erklärt werden.

• Täuschungen bestehen aus einer Testkomponente und einer auslösenden Komponente.

• Es gibt vier große Theorien zur Erklärung optischer Täuschungen:Kontrast- & Assimilationstheorien, Aktivitäts-, physiologische und funktionale Theorien.

• Es gibt noch viele offene Punkte und somit Forschungsmöglichkeiten.

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5. KlausurfragenWelche drei Aspekte haben die überzeugendsten Erklärungsansätzegemeinsam? Nennen Sie diese kurz.

1. Die Täuschung betrifft nicht das Denken, sondern die Wahrnehmung.2. Die Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in der Netzhaut.3. Die Augenbewegungen sind am Zustandekommen der Täuschungen

nicht beteiligt.

Was ist das Grundprinzip der funktionalen Theorie zur Erklärung optischer Täuschungen nach Gillam?

Die Theorie beruht auf der Entschlüsselung perspektivischer Elemente.Der Wahrnehmungskonflikt entsteht dadurch, dass die Bilddarstellung den Eindruck räumlicher Tiefe erweckt, obwohl das Bild selbst aber flach ist.

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6. Quellenangabe und Bildverzeichnis

Quellenangabe:• „Geometrisch-optische Täuschungen“; Barbara Gillam; 1986• „Visual illusions and neurobiology“; David M. Eagleman; 2001; Perspectives• „Basic Vision an introduction to visual perception“; Snowden, Thompson,

Troscianko; 2006; Oxford-Verlag• „Wahrnehmungspsychologie Der Grundkurs“; Bruce Goldstein; 2008; 7. Auflage;

Spektrum• „Einführung in die Kognitionspsychologie“; P. Banyard u.a.; 1995; UTB für

Wissenschaft Reinhardt• „cognitive psychology - mind and brain”; Edward E. Smith, Stephen M. Kosslyn;

2007; New Delhi; Prentice-Hall-Verlag• www.michaelbach.de• www.zaubermuseum.de • www.coylecassidy.com

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6. Quellenangabe und Bildverzeichnis

Bildverzeichnis:Titelbild www.coylecassidy.comAbb. 1 Basic Vision, S.222Abb. 2 Basic Vision, S. 120 f.Abb. 3 Gillam, S.105Abb. 4 cognitive psychology - mind and brain, S.87Abb. 5 Goldstein, S.208Abb.6 Eagleman, S.922Abb. 7 Gillam, S.106Abb.8 www.michaelbach.de Café Wall IllusionAbb. 9 www.michaelbach.de PoggendorffAbb. 10 www.zaubermuseum.de Täuschung 7Abb. 11 Gillam, S.107Abb. 12 Gillam, S.108Abb. 13 Goldstein, S.208Abb. 14 Gillam, S.111Abb. 15 Gillam, S.112Abb.16 Eagleman, S.921

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http://www.michaelbach.de/

Visuelle Wahrnehmung A 33/34

Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit!

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7. Offene Fragen / Anregungen• Worauf ist die Verringerung der Täuschung zurückzuführen?

• Welche Rolle spielen dabei Augenbewegungen?

• Wirken Figuren, die perspektivische Elemente enthalten, auf Menschen weniger täuschend, wenn diese nicht an rechtwinklig gebaute Räume, Häuser und Städte gewöhnt sind?

• Warum treten ähnliche Täuschungen auf, wenn man Reliefs geometrisch-optischer Täuschungen mit den Fingern abtastet?

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