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Visual Computing > Chapter 1 > Flashcards

Chapter 1 Flashcards

1
Q

5 Sinne des Menschen

A

Sehen, Hören, Fühlen, Schmecken, Riechen

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2
Q

Kognition Definition nach Brockhaus

A

Sammelbegriff für alle Prozesse und Strukturen, die mit dem Wahrnehmen und Erkennen zusammenhängen

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3
Q

Kognition Definition nach Bertelsmann

A

Überbegriff für alle Prozesse, die mit dem Erkennen einer Situation zusammenhängen

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4
Q

3-Stufenmodell

A

Wahrnehmung, Entscheidung, Reaktion

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5
Q

Untersysteme vom 3-Stufenmodell

A

Wahrnehmung:

  • visuell
  • akustisch
  • haptisch

Reaktion:

  • stimmlich
  • motorisch
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6
Q

Bearbeitungszeiten

Kognition

A

Wahrnehmung
- 100 ms
Entscheidung und Reaktion
- je 70 ms

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7
Q

Hauptkomponenten von Klängen

A
  • Klangfarbe
  • Tonlage
  • Lautstärke
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8
Q

Komponente Berührungswahrnehmung

A
  • Fühl- und Tastsinn (z.B. Temperatur, Schmerz, Druck)

- Propriozeption (z.B. Wahrnehmung der Bewegung und Lage der eigenen Körperglieder)

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9
Q

Auf welche Weisen kann die motorische Benutzerausgabe angewandt werden?

A

Diskret (Schalter Buttons):
- Tastatur, Lesen von Magnetstreifenkarten,..

Kontinuierlich (Hebel/ Handles):
- Maus, Lenkung, Geige,..

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10
Q

Durch welche Umstände wird die motorische Benutzerausgabe beschränkt?

A
  • Geschwindigkeit
  • Stärke
  • Koordinationsvermögen
  • Wendigkeit
  • Größe, …
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11
Q

Womit ist die motorische Benutzerausgabe neurologisch verbunden?

A

haptische Systeme (Reflexe)

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12
Q

Was produziert eine physikalische Reizung?

A

Physikalische Reizung produziert ein neuro-physiologisches Signal

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13
Q

Formel: Elektromagnetische Strahlung

A

Frequenz • Wellenlänge = Ausbreitungsgeschwindigkeit

ν•λ=c

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14
Q

Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts im Vakuum

A

c≈3•108 m/s

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15
Q

Photorezeptoren

A
  • Stäbchen

- Zapfen

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16
Q

Stäbchen

A

Stäbchen:

  • 100 - 120 Mio
  • außerhalb der Fovea
  • Empfindlichkeitsmaximum bei 498 mm (grün)
  • zuständig für Helligkeit und Dunkelheit
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17
Q

Zapfen

A

Zapfen:

  • 7-8 Mio
  • in der Fovea
  • 3 Zapfentypen (blau, grün, rot)
  • Empfindlichkeitsmaxima bei 420 mm, 534 mm, 564 mm
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18
Q

Skototopisches und photopisches Sehen

A
  • Nachtsehen (skotopisch): Stäbchen (R)

- Tagsehen (photopisch): Zapfen (S,M,L)

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19
Q

Zapfenverteilung in der Fovea Centralis

A

10% S-Rezeptoren
48% M- Rezeptoren
42% R- Rezeptoren

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20
Q

Welche Zellen sind für die Signalverarbeitung in der Retina verantwortlich?

A
  • Horizontale Zellen
  • Amakrin Zellen
  • Bipolar Zellen
  • Ganglien Zellen
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21
Q

Aufgaben Horizontale Zellen

A

Kombinieren mehrere Rezeptoren einer Region

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22
Q

Aufgabe Amakrin Zellen

A

zeitliche Verarbeitung

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23
Q

Aufgabe Bipolar Zellen

A

Informationsfilter:

  • sammeln
  • gewichten
  • weiterleiten
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24
Q

Aufgaben Ganglien Zellen

A
  • Integrieren Informationen

- z.B. Kontrastwahrnehmung

25
foveales Sehen
- das Auge fixiert sich auf ein Objekt um möglichst scharf sehen zu können - was drum herum passiert wird quasi "ignoriert"
26
peripheres Sehen
- statt die zentrale Netzhaut (fovea) kommen die daneben gelegenen Areale zum Einsatz - das Auge ist nicht auf das Detail ausgerichtet - z.B. bei Gefahr, sich schnell bewegende Objekte oder fett gedruckter Text
27
Helligkeit (brightness)
entspricht der wahrgenommenen Menge an Licht, das von einer selbstleuchtenden Lichtquelle ausgeht (z.B. Monitor)
28
Helligkeit (lightness)
entspricht der wahrgenommenen Menge an Licht, das von einer reflektierenden Oberfläche ausgeht - keine absolute Wahrnehmungsgröße
29
Helligkeit (lightness) ist abhängig von...
- Reizstärke - Leuchtdichte zuvor - Leuchtdichte in der Umgebung - Größe (Fläche) des Reizes
30
Kontrast als Reiz-Verhältnis | Modulationsgrad-Formel
m = k = (Lmax - Lmin) / (Lmax + Lmin) K = (Lr - Lh) / Lh Lr = Leuchtdichte des (Vordergrund-)Reizes Lh = Leuchtdichte des Hintergrunds
31
Durch welche Aspekte wird die Erkennung kleiner Details begrenzt?
- optische Eigenschaften des Auges (insb. Beugungserscheinungen) - Abtastung durch Rezeptoren (insb. Zapfengröße) - nervöse Verarbeitung (u.a Zahl der Nervenphasern)
32
Erkennung kleiner Details - Maß
- kontrastempfindlichkeit | - Schwellenkontrast
33
Charakteristika von Wahrnehmung
Reiz ist NICHT gleich Wahrnehmung Faktoren: - Kontext - Individuum - Erwartung - Adaption
34
Wahrnehmung vs. Realität
- was wir wahrnehmen, ist kein direktes Abbild der Realität, sondern entsteht durch Wahrnehmungsprozesse im Gehirn - nur in Verbindung in einer Best-Fit-Relation - menschliche Wahrnehmung adaptiert sich (z.B. bei Kopfstand dreht sich das Bild)
35
Teile der Raumwahrnehmung
- Tiefenwahrnehmung - Entfernungswahrnehmung - Ausrichtung des Körpers im Raum
36
Beteiligte Wahrnehmungssysteme
- Vestibuläres System (im Innenohr) - Haptisch-somatisches System (Tasten- und Berührung) - Auditives System (Gehör) - Propriozeptives System (Eigenwahrnehmung) - Visuelles System
37
Monokulare Raumwahrnehmung
- Raumwahrnehmung mit einem Auge - 5% - 10% aller Menschen sind Stereoblind - 20% haben eine Stereoschwäche
38
Binokulare Raumwahrnehmung
- Raumwahrnehmung mit zwei Augen
39
Stereosehen
- 3D-Sehen - beide Augen haben unterschiedliche Sehwinkel - wenn man z.B. einen Ball betrachtet, dann sieht das linke Auge mehr von der linken und das rechte Auge mehr von der rechten Seite
40
3 Kategorien von Depth Cues (Tiefenhinweis)
1. Binokulare Depth Cues (mit zwei Augen) 2. Pictorial Depth Cues (mit einem Auge) 3. Dynamische Depth Cues (Animation)
41
Binokulare Depth Cues
- Disparität/ Parallaxe - Akkomodation (Krümmung der Augenlinsen) - Konvergenz (die Augen nach innen drehen)
42
Disparität
Ungleichheit, Verschiedenheit
43
Parallaxe
Winkel, der entsteht, wenn ein Objekt von zwei verschiedenen Standorten aus betrachtet wird, und der als scheinbare Verschiebung des Objekts vor dem Hintergrund zu beobachten ist
44
Parallaxe Formel
Parallaxe = |a-b|
45
negative Parallaxe
das Sehfeld beider Augen kreuzt sich früher
46
positive Parallaxe
das Sehfeld beider Augen kreuzt sich erst später
47
Pictorial Depth Cues
- Linearperspektive - Texturgradient - Fokus und Blur - Atmosphärische Tiefe - Schattenwurf
48
Dynamische Depth Cues
- Bewegungsparallaxe - Kinnetische Tiefeneffekt - Interposition - Bewegung von Highlights
49
Auswertung der Depth Cues
- kein Bilden eines 3D Modells im Kopf | - unterschiedliche Depth Cues werden für verschiedene Aufgaben unterschiedlich gewichtet
50
Mögliche Aufgaben (Depth Cue)
- Größe von Objekten abschätzen - Entfernung einschätzen - Pfade in 3D verfolgen - Navigation in 3D - Eigenbewegung im Raum einschätzen - Kollisionszeit abschätzen
51
Vektion
- Scheinbare Eigenbewegung - EInflussgrößen: - Größe des bewegten Feldes - Statischer Vordergrund als Referenzrahmen vs. bewegter Hintergrund - Stereo
52
Limitierung unserer Wahrnehmung
- Aufmerksamkeit und externe Faktoren sind wichtige Einflussfaktoren, das was wir wahrnehmen
53
Aufmerksamkeit
Filter im Gehirn | - bestimmte DInger fokussieren und den Rest ignoerieren
54
3 Typen von Aufmerksamkeit
Gewählt Geteilt Erfasst
55
Aufmerksamkeit - Gewählt
- zwischen mehrere Möglichkeiten wird eine Sache, die fokussiert werden soll ausgewählt z. B Augen folgen Objekten von Interesse oder der Kopf folgt Klängen von Interesse
56
Aufmerksamkeit - Geteilt
- Versuch durch Multitasking mehrere DInge zu fokussieren - entweder gleichzeitig oder durch schnelle Umschaltung Nachteil: - Aufgaben beeinträchtigen sich gegenseitig - wirkt sich negativ auf Verarbeitung aus, wenn die Aufgaben überfordern
57
Aufmerksamkeit . Erfasst
ein äußerer Reiz zieht alle Aufmerksamkeit auf sich
58
Das menschliche Gedächtnis Arbeitsgedächtnis
- schneller Zugriff (ca. 70ms) und schneller Verfall (ca. 200ms) - eingeschränkte Kapazität (7 chunks (+/- 2)) - Informationen können in Stücke (chunks) zerlegt werden z. B. 0691234 in 069 12 34 - Daten werden gelöscht sobald eine Aufgabe erledigt ist oder durch Wiederholung ins Langzeitgedächtnis verschoben
59
Das menschliche Gedächtnis Langzeitgedächtnis
- langsamer aber größer - Langsamer Zugriff (ca. 100ms) mit wenig Verlust - Zugriff kompliziert, dass von vorherigen Zugriffen abhängt Aufgaben - Informationen speichern und sich an diese erinnern - Informationen abrufen - Vergessen

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