Geometrisch-optische Täuschungen

1. Geometrisch-optische Täuschungen Referentin: Cate Trillmich Dozent: Dr. Alexander C. Schütz Seminar: Visuelle Wahrnehmung A

2. Gliederung • Einführung • Theorien • Neue Überlegungen • Fazit / Take-Home-Message • Klausurfragen • Quellenangabe und Bildverzeichnis • Offene Fragen / Anregungen Visuelle Wahrnehmung A

3. 1. Einführung • Größenkonstanz: Die Fähigkeit, die wirkliche Größe von Objekten, ungeachtet ihrer Distanz zu uns, exakt wahrzunehmen. Abb.1 Visuelle Wahrnehmung A

4. Beispiel für Größenkonstanz Abb. 2 Visuelle Wahrnehmung A

5. 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). Visuelle Wahrnehmung A

6. 1. Einführung • Am Beispiel der Müller-Lyer-Täuschung betrachtet: • Testkomponente: • Auslösende Komponente: Abb. 3 Visuelle Wahrnehmung A

7. 1. Einführung • Bis heute wissen wir nicht exakt die Ursachen für optische Täuschungen …. • …. aber es gibt drei gemeinsame Erklärungsaspekte: • Täuschung betrifft nicht das Denken, sondern die Wahrnehmung. • Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in der Netzhaut. • Augenbewegungen sind am Zustandekommen der Täuschungen nicht beteiligt. Visuelle Wahrnehmung A

8. Visuelle Wahrnehmung A Abb. 4 Abb. 3

9. 2. Theorien Welche Erklärungsansätze gibt es? • Kontrast- und Assimilationstheorien • Aktivitätstheorien • Physiologische Theorien • Filtertheorie • Funktionale Theorien Visuelle Wahrnehmung A

10. 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. Visuelle Wahrnehmung A

11. Kontrast- und Assimilationstheorien • Am Beispiel der Ponzo-Täuschung: Durch Assimilation erscheint dieser Balken verlängert. Durch Überbewertung er- scheint dieser Balken verkürzt. Abb. 5 Visuelle Wahrnehmung A

12. 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? Visuelle Wahrnehmung A

13. 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 Visuelle Wahrnehmung A

14. 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 Visuelle Wahrnehmung A

15. Die laterale Hemmung Linienreize Optimale Ausrichtung für rechten Linienreiz Optimale Ausrichtung für linken Linienreiz Neue Orientierung durch Überlagerung Translaterale Hemmung Abb. 7 Visuelle Wahrnehmung A

16. 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. 8 Visuelle Wahrnehmung A

17. Physiologische Theorien 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. 3 Abb. 9 Visuelle Wahrnehmung A

18. Physiologische Theorien • Die Filtertheorie Inhalt: • 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 Visuelle Wahrnehmung A

19. 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). Visuelle Wahrnehmung A

20. Funktionale Theorien Abb. 11 Visuelle Wahrnehmung A

21. 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??? Visuelle Wahrnehmung A

22. 3. Neue Überlegungen • 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! Visuelle Wahrnehmung A

23. 3. Neue Überlegungen Fazit: • Die Größenkonstanz ist direkt mit der Größenskalierung verbunden und wird nicht erst durch die Verarbeitung räumlicher Tiefe vermittelt! Abb. 12 Visuelle Wahrnehmung A

24. 3. Neue Überlegungen 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? Visuelle Wahrnehmung A

25. 3. Neue Überlegungen Seit 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 Visuelle Wahrnehmung A

26. 3. Neue Überlegungen Erklärung 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 Visuelle Wahrnehmung A

27. 3. Neue Überlegungen • Trifft diese Behauptung zu??? Fazit: Dieses Ergebnis belegt deutlich, dass die Wahrnehmung kollinearer Linien stark vom räumlichen Eindruck der Unterbrechung anhängig ist! Abb. 15 Visuelle Wahrnehmung A

28. 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 Visuelle Wahrnehmung A

29. 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. Visuelle Wahrnehmung A

30. 5. Klausurfragen Welche drei Aspekte haben die überzeugendsten Erklärungsansätze gemeinsam? Nennen Sie diese kurz. • Die Täuschung betrifft nicht das Denken, sondern die Wahrnehmung. • Die Täuschungen entstehen nicht durch Vorgänge in der Netzhaut. • 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. Visuelle Wahrnehmung A

31. 6. Quellenangabe und Bildverzeichnis Quellenangabe: • „Geometrisch-optische Täuschungen“; Barbara Gillam; 1986 • „Visual illusionsandneurobiology“; David M. Eagleman; 2001; Perspectives • „Basic Vision an introductiontovisualperception“; 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 Visuelle Wahrnehmung A

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

33. Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit! Visuelle Wahrnehmung A

34. 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? Visuelle Wahrnehmung A