Modul 19 Flashcards
Sensorik und Wahrnehmungsverarbeitung (11 cards)
Lichtwellen
Unsere Augen können nur ein sehr kleines Spektrum der existierenden Lichtwellen sehen. Innerhalb dieses Spektrums bestimmt die Wellenlänge die Farbe und die Amplitude die Intensität und damit die Helligkeit.
Visuelle Verarbeitung
- Das Licht tritt durch die Hornhaut in das Auge ein, bevor es durch die Pupille tritt.
- Die Iris umgibt die Pupille und steuert ihre Grösse, indem sie sich z. B. in einem dunklen Raum oder bei Verliebtheit weitet oder bei hellem Licht verengt.
- Nachdem das Licht die Pupille passiert hat, trifft es auf die transparente Linse in unserem Auge, die die Lichtstrahlen in einem Prozess, der Akkommodation genannt wird, zu einem Bild auf unserer Netzhaut bündelt. Der zentrale Brennpunkt auf der Netzhaut wird Fovea genannt.
- Die Fotorezeptorzellen der Netzhaut, die so genannten Stäbchen und Zapfen, lösen chemische Veränderungen aus, die neuronale Signale in nahe gelegenen Bipolarzellen auslösen.
- Die Bipolarzellen aktivieren benachbarte Ganglienzellen, deren Axone sich zum Sehnerv verflechten.
- Nach einem kurzen Zwischenstopp im Thalamus erreichen die Informationen den visuellen Kortex im Okzipitallappen.
- An der Stelle, an der der Sehnerv das Auge verlässt, gibt es keine Rezeptorzellen, das ist also unser blinder Fleck.
Stäbchen und Zapfen
Zapfen:
* Anzahl: 6 Mio.
* Lage in der Netzhaut: Zentrum
* Empfindlichkeit bei schwachem Licht: Niedrig
* Farb- und Detailempfindlichkeit: Hoch
Stäbchen:
* Anzahl: 120 Mio.
* Lage in der Netzhaut: Peripherie
* Empfindlichkeit bei schwachem Licht: Hoch
* Farb- und Detailempfindlichkeit: Niedrig
Farbwahrnehmung
Die Dreifarbentheorie von Young-Helmholtz erklärte, dass unsere Netzhaut über drei Arten von Farbrezeptoren verfügt, die jeweils besonders empfindlich für die Wellenlängen Rot, Grün und Blau sind. Aus diesen Farben können alle für den Menschen sichtbaren Farben gebildet werden.
Als Ergänzung wurde später die Gegenfarbentheorie von Ewald Hering entwickelt, die besagt, dass unser Sehsystem Farben nicht einzeln, sondern in Gegensätzen verarbeitet. Wenn also eine rote Farbe verarbeitet wird, wird die Verarbeitung der grünen Farbe unterdrückt.
Merkmalsdetektoren (Feature Detectors)
David Hubel und Thorsten Wiesel haben unsere Merkmalsdetektoren gefunden, Nervenzellen im visuellen Kortex des Okzipitallappens, die auf bestimmte visuelle Merkmale wie Kanten, Linien, Winkel und Bewegungen reagieren. Damit bewiesen sie, dass unsere visuelle Verarbeitung visuelle Bilder dekonstruiert und dann wieder zusammensetzt. Wenn wir einen bestimmten Blick, einen bestimmten Kopfwinkel, eine bestimmte Körperhaltung oder eine bestimmte Körperbewegung sehen, helfen uns unsere Superzellcluster, auf diese komplexen Muster zu reagieren. Dies half unseren Vorfahren beim Überleben und hilft der Forschung heute, allein anhand der feuernden Superzellcluster zu verstehen, worauf die Person schaut (z. B. Gesichter, Schuhe usw.).
Visueller Verarbeitungsprozess
Wir sehen eine Szene
* Retinale Verarbeitung: Stäbchen und Zapfen –> Bipolarzellen –> Ganglienzellen
* Erkennung von Merkmalen
* Parallele Verarbeitung: Gehirnzellen-Teams verarbeiten kombinierte Informationen über Farbe, Bewegung, Form und Tiefe
* Wahrnehmung: Interpretation auf der Grundlage gespeicherter Informationen
Wahrnehmungsorganisation
Zunächst nehmen wir Figur und Hintergrund wahr. Wenn wir lesen, stellen die schwarzen Buchstaben die Figur dar und die weisse Seite ist der Grund. Dann ordnen wir die Figur mit Hilfe von perzeptueller Gruppierungsregeln in eine sinnvolle Form.
Die Wahrnehmung kommt zwar teilweise von der Natur / Anlage, wird jedoch durch Erfahrung angelernt. Eine Person, welche als Kind nicht sehen konnte, wird im Erwachsenenalter bei Gewinnung der Sehkraft den Unterschied zwischen einem Würfel und einem Ball ertasten aber nicht ersehen können. Diese Person hat die kritische Phase verpasst, in welcher ein Mensch diese visuelle Unterscheidung erlernt. Wenn wir die visuellen Sinneseindrücke allerdings erlernt haben, können wir uns rasch an Wahrnehmungsanpassungen anpassen.
Tiefenwahrnehmung
Die Fähigkeit, Objekte in drei Dimensionen zu sehen, obwohl die Bilder auf unserer Netzhaut nur zweidimensional sind. Wir verstehen Tiefe und Höhe schon sehr früh, und schon Kleinkinder verstehen, dass man nicht über eine Klippe krabbeln sollte. Um die Tiefe wahrzunehmen, nutzen wir die folgenden Hinweise:
Binokulare Anhaltspunkte: Zwei Augen verbessern die Tiefenwahrnehmung.
* Konvergenz: Der nach innen gerichtete Winkel der Augen, der ein nahes Objekt fokussiert
* Netzhautdisparität: Je grösser die Disparität zwischen den beiden Netzhautbildern unserer beiden Augen ist, desto näher ist das Objekt.
Monokulare Anhaltspunkte:
* Licht und Schatten
* Relative Höhe: Wir nehmen höhere Objekte als weiter entfernt wahr
* Lineare Perspektive: Parallele Linien scheinen sich in der Ferne zu treffen
* Relative Grösse: Unter der Annahme, dass zwei Objekte ähnlich gross sind, nehmen wir das kleinere Objekt als weiter entfernt wahr
* Relative Bewegung: Je weiter ein Objekt von uns entfernt ist, desto schneller scheint es sich auf uns zu bzw. von uns weg zu bewegen.
* Interposition: Wenn ein Objekt ein anderes teilweise verdeckt, nehmen wir es als näher wahr.
Bewegungswahrnehmung
Die Bewegungswahrnehmung des Menschen ist unvollkommen: Wenn sich grosse und kleine Objekte mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen, scheinen sich die grossen Objekte langsamer zu bewegen.
Phi-Phänomen
Eine Illusion von Bewegung, die entsteht, wenn zwei oder mehr nebeneinander liegende Lichter in schneller Folge auf- und abblinken
Wahrnehmungskonstanz
- Farbkonstanz: Lichtwellen der Farben verändern sich stark in unterschiedlichen Lichtverhältnissen, so kann z.B. blau in der Innenbeleuchtung, die gleiche Wellenlänge wie Gelb bei Sonneneinstrahlung. Trotzdem nehmen wir die Farben unterschiedlich wahr, weil wir ein Objekt relativ zu den Objekten in seiner Umgebung wahrnehmen.
- Helligkeitskonstanz: Das Gleiche gilt für die Leuchtdichte, die wir ebenfalls im Verhältnis zur Umgebung wahrnehmen. Schwarz reflektiert viel weniger Licht als z. B. Weiss, d. h. egal, ob es sich im Sonnenlicht oder in Innenräumen befindet, es reflektiert immer noch viel weniger Licht als die Umgebung, und wir nehmen es daher in beiden Fällen als schwarz wahr.
- Form- und Grössenkonstanz: Wir nehmen eine Tür wahr, egal ob sie geschlossen oder offen ist, und der Blickwinkel ändert sich dadurch. Das Gleiche gilt für Grösse und Entfernung. Egal wie weit entfernt, wir nehmen die Grösse eines Objekts gleich wahr.
