Digitale Medien 11 – SEHEN UND VISUELLE WAHRNEHMUNG
Heute Das Auge D A Sehvorgang Visuelle Wahnehmung Optische Täuschungen p g
Wie Bilder unsere Wahrnehmung g verzerren
Wie Bilder unsere Wahrnehmung g verzerren
Wie Bilder unsere Wahrnehmung g verzerren
Wie Bilder unsere Wahrnehmung g verzerren Konstruktion von Realität K t kti R lität
Sehsinn und Gehirn operieren mit informellen wie S hi d G hi i it i f ll i
emotionalen Vorurteilen
St dt l E Stadtplan‐Experiment: Daniel Simons und Daniel Levin i t D i l Si dD i lL i
„Schauen ohne zu sehen“ Der Gefragte sieht sein Gegenüber zwar an, nimmt es aber nicht wahr. Heiner Deubel (Universität München) Heiner Deubel (Universität München)
Welche Informationen nehmen wir bevorzugt auf? Wir nehmen bevorzugt jene Informationen auf, die eine Wi h b tj I f ti f di i
Änderung gegenüber einem bestehenden Zustand anzeigen
Peter Stoeckl: Farbe und Wahrnehmung, http://www1 uni‐ak http://www1.uni ak.ac.at/grafikwerbung/stoeckl/farbentheorie/FW_08_WAHRNEHMUNG_2009.pdf ac at/grafikwerbung/stoeckl/farbentheorie/FW 08 WAHRNEHMUNG 2009 pdf
Hybridbilder y Werden in der Wissenschaft zur Erforschung der W d i d Wi h ft Ef h d
Wahrnehmung eingesetzt
Aufbau des menschlichen Auges g
Augenhöhle (Orbita): g ( ) sieben aneinander angrenzende Schädelknochen Öffnung für Nerven und Gefäße nach Öffnung für Nerven und Gefäße nach unten und hinten Inhalt: Augapfel (Durchmesser 22‐23mm) Augapfel (Durchmesser 22 23mm) nimmt ca. 20% des Volumens ein Fett‐ und Bindegewebe, Muskeln, Nerven Gefäße Nerven, Gefäße
Extraokulare Muskeln Bewegung des Augapfels vier gerade Muskeln zwei schräge Muskeln
Hornhaut Hornhaut (Cornea) (Cornea) wichtigster Teil des lichtbrechenden Apparates des Auges Brechkraft: 43 Dioptrien Brechkraft: 43 Dioptrien 0.52‐0.67mm dick gefäßlos g transparente Fortsetzung der Lederhaut (Sclera) krankhafte Veränderungen führen zu Fehlsichtigkeit Zu starke Krümmung der Cornea Kurzsichtigkeit
Lederhaut (Sclera) umgibt den hinteren Teil des Auges undurchsichtig, 0.3‐1.35mm dick „das Weiße im Auge“ besteht aus elastischen Fasern besteht aus elastischen Fasern verleiht dem Auge Stabilität Aderhaut (Choroidea) Zwischen Retina und Sclera Am stärksten durchblutetes Gewebe des menschlichen Körpers Ernährung der äußeren Netzhaut
Linse (Lens) verantwortlich für Bündelung der Lichtstrahlen durchsichtig d h i hti kann in Form und Brechkraft verändert werden (Akkommodation) Brechkraft variiert zwischen 19 und 33 Dioptrien Brechkraft variiert zwischen 19 und 33 Dioptrien Regenbogenhaut (Iris) g g ( ) umschließt die Pupille Regulierung des Lichteinfalls im Sinne einer Blende i Bl d 12mm Durchmesser, 0.5‐3.0mm dick Pigmentierung bestimmt Augenfarbe Pigmentierung bestimmt Augenfarbe
Netzhaut (Retina) Netzhaut (Retina)
Enthält lichtempfindliche Rezeptoren 100‐120 Mio Stäbchen‐Sehzellen: verantwortlich für Hell‐Dunkel‐Empfindung 7 8 Mi Z f S h ll 7‐8 Mio Zapfen‐Sehzellen: Farbsehen optisches Zentrum des Auges
Mitte der Retina Mitte der Retina „gelber Fleck“ ca. 2mm Durchmesser Bereich des schärfsten Sehens
„Blinder Fleck“
Austrittsort des Sehnerven aus dem Auge keine lichtempfindlichen Zellen
S h Sehnerv (Nervus opticus) (N ti )
überträgt Reize in den visuellen Cortex in der Großhirnrinde ca. 1 Million Nervenfasern 1 Milli N f Substanz des Gehirns – nicht regenerierbar Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum) Sehnervenkreuzung (Chiasma opticum)
Signale aus linkem Gesichtsfeld gelangen in rechte Gehirnhälfte und umgekehrt
Der Sehvorgang g g auf Netzhaut entsteht verkleinertes, umgekehrtes Bild der Umgebung ankommendes Licht wird zunächst durch die Hornhaut gebrochen Lichtstrahlen treffen auf Linse Fokussierung Fokussierung über Änderung der Brechkraft der Linse
Akkommodation
Der Ciliarmuskel entspannt sich, Die Zonulafasern ziehen die Linse in eine abgeflachte Form
Der Ciliarmuskel kontrahiert sich, als Folge wölbt sich die Linse.
Bild wird auf Netzhaut „projiziert“ Photorezeptorzellen wandeln Lichtimpulse in
elektrische Impulse um Stäbchenzellen:
Hell‐Dunkel 498 nm
Zapfenzellen Farbe 3 Empfindlichkeiten
elektrische Impulse werden über Sehnerv an Gehirn l k i h I l d üb S h G hi
weitergegeben
Visuelle Wahrnehmung g Wahrnehmung: Prozeß und Ergebnis der Informationsgewinnung
und Verarbeitung von Reizen aus der Umwelt und dem Körperinneren Visuelle Wahrnehmung bezieht sich auf mit den Sehorganen aufgenommene Reize Weiterhin:
Hören T Tasten Riechen Schmecken
Visuelle Wahrnehmung hat größten Anteil an der Wahrnehmung
des Menschen
Komplexität der visuellen Wahrnehmung Projektion Projektion: Retina ist Retina ist zweidimensionale Fläche eidimensionale Fläche 3D Umgebung muß auf eine 2D‐Fläche projiziert werden Informationsverlust Verkleinerung: Größe der Netzhaut ca. 2.52.5 cm Linse erzeugt ein verkleinertes Abbild Informationsverlust Größe der Projektion eines Objektes
variiert mit Entfernung des Objektes g j
Psychologische Prozesse ermöglichen eine scheinbare Größenkonstanz.
Komplexität der visuellen Wahrnehmung
Invertiertes, seitenvertauschtes Bild Projektion eines Objekts steht auf dem Kopf. j j p Projektion eines Objekts ist seitenvertauscht. Psychologische Prozesse gleichen dies aus Blinder Fleck Augen bewegen sich ständig, um den blinden Fleck auszugleichen. Psychologische Prozesse ermöglichen ein ruhiges Bild.
Komplexität der visuellen Wahrnehmung
Wahrnehmung ist ein Prozeß der Reduktion Unwichtige Elemente werden herausgefiltert Rechenbeispiel: Pro Sekunde Aufnahme von 1 Mrd Bits an Informationen durch die Sinnesorgane 50 Bits werden wahrgenommen 4‐10 Bits erreichen das Kurzzeitgedächtnis 1‐2 Bits erreichen das Langzeitgedächtnis 1 2 Bit i h d L it dä ht i
Reizaufnahme Empfindung Wahrnehmung
Informationen über die Umwelt werden mit den
Sinnesorganen aufgenommen g g Stimuli treffen die Sinnesorgane Erzeugen eine Empfindung Erzeugen eine Empfindung Keine „reinen“ Empfindungen möglich (Ausnahme: kurzzeitiger ungewohnter Schmerz) kurzzeitiger ungewohnter Schmerz)
Wahrnehmung g - Veridikalität Wahrnehmungen über verschiedene Sinneskanäle sind W h h üb hi d Si k äl i d
nicht wiedersprüchlich Verschiedene Personen können auf der Basis Ihrer h d k fd h Wahrnehmung eine Übereinstimmung über die B h ff h it ih Beschaffenheit ihrer gemeinsamen Umwelt erziehlen i U lt i hl Die Steuerung des Handelns auf der Grundlage der entstandenen mentalen Repräsentation ist erfolgreich
Peter Stoeckl: Farbe und Wahrnehmung, g, http://www1.uni‐ak.ac.at/grafikwerbung/stoeckl/farbentheorie/FW_08_WAHRNEHMUNG_2009.pdf
Wahrnehmung g ist subjektiv j abhängig von: Beschaffenheit der Sinnesorgane Reizschwelle sozialen Aspekten (moralische Werte, Normen, Standards, Verhalten i G in Gruppen) ) individuellen Aspekten (Bedürfnisse, Triebe, Erfahrungen, Einstellungen Interessen) Einstellungen, Interessen) kulturellen Aspekten anderen Wahrnehmungen/Reizen g / Strukturierung der Wahrnehmung Erfahrungen/Gelerntem
Erfahrungen g Gravitation Regen fällt nach unten, Wasser läuft abwärts generell: Unterscheidung von oben und unten ll h d b d Waagerechte und Senkrechte Wichtig für Orientierung Wichtig für Orientierung Beispiel: Person an einem Berghang Licht Wichtig: Einfallswinkel des Lichts, Schatten Räumliches Sehen äu c es Se e angeborene Fähigkeit Suche nach Tiefeninformationen auch in 2D‐Bildern
Suche nach Tiefeninformationen in 2D‐Bildern
Wahrnehmung abhängig vom Kontext W h h bhä i K t t (anderen Wahrnehmungen)
Strukturierung g der Wahrnehmung g Gestaltpsychologie Wahrnehmung versucht, Reize in Beziehungen g , g
zueinander zu setzen, um deren Bedeutung zu erkennen Gruppierungsregeln Figur Figur‐Grund‐Differenzierung Grund Differenzierung Gestaltgesetze
Figur-Grund-Differenzierung g g Figur erkennen und diese von der Umgebung trennen Figur unterscheidet sich vom Grund g durch ihre Form sowie dadurch, daß sie näher ist, den Grund hinter sich hat ein bekanntes Objekt darstellt, lebhafter ist, einen intensiveren Farbton hat, „beste“ Figur wird aus Vielzahl sensorischer
Informationen gewonnen
Gestaltgesetze - Gesetz der Nähe In einer Menge gleichartiger Elemente schließt unsere I i M l i h ti El t hli ßt
Wahrnehmung räumlich nahe beieinander liegende Elemente zu einer Gruppe zusammen Elemente zu einer Gruppe zusammen,
Gestaltgesetze – Gesetz der Ähnlichkeit Bei der Darbietung verschiedener Elemente werden B i d D bi t hi d El t d
gleiche oder ähnliche Elemente zu einer Gruppe zusammengefaßt. zusammengefaßt Form, Farbe, Struktur, ....
Gestaltgesetze – Gesetz der Geschlossenheit Das Gesetz der Geschlossenheit verweist auf die Tendenz, D G t d G hl h it i t f di T d
in geometrischen Gebilden diejenigen Strukturen als Figur wahrzunehmen die eher geschlossen wirken als Figur wahrzunehmen, die eher geschlossen wirken als offen.
Gestaltgesetze – Gesetz der guten Fortführung Reizelemente, z.B. Punkte, die im Falle ihrer Verbindung R i l t B P kt di i F ll ih V bi d
in einer geraden oder sanft geschwungenen Kurve angeordnet sind werden in einem Zusammenhang angeordnet sind, werden in einem Zusammenhang gesehen, Linien werden an Schnittpunkten Li i d S h itt kt bevorzugt im Sinne b t i Si einer Fortführung ihrer bisherigen Linienführung gesehen. gesehen
Gestaltgesetze – Gesetz der gleichförmigen Bewegung
Dieses Gesetz besagt, daß sich gleichmäßig bewegende
Elemente als zusammengehörig wahrgenommen werden. l l h h d auch bekannt als „Gesetz des gleichen Schicksals“
Gestaltgesetze – Gesetz der Prägnanz Zusammenfassung aller Gestaltgesetze: Z f ll G t lt t Die einfachste (mentale), mit den verfügbaren
Informationen zu vereinbarende Form wird bevorzugt. f b d db
Tiefenwahrnehmung g räumliches Sehen angeboren ä li h S h b binokulare Tiefenwahrnehmung Grundprinzip: Die beiden vom rechten und linken Auge wahrgenommenen Bilder unterscheiden sich leicht. Die Unterschiede werden als Tiefe aufgefaßt.
Tiefenwahrnehmung beruht auch auf monokularen Ti f h h b ht h f k l
Faktoren
Lineare Perspektive Li P kti Atmosphärische Perspektive Beschaffenheit der Oberfläche / Textur Beschaffenheit der Oberfläche / Textur Licht und Schatten „Gewohnte Größe Gewohnte Größe“ Bewegungsparallaxe
http://www.robaweb.de/gdm/inhalt/VisuelleWahrnehmung/Gestaltw http://www robaweb de/gdm/inhalt/VisuelleWahrnehmung/Gestaltw ahrnehmung/03‐Gestaltgesetze.html
Farbwirkungen g Reaktionstriade der Emotionalität: 1. die physiologische Erregung und Aktivierung (z. B. p y g g g g(
Blutdrucksteigerung, Herzschlagerhöhung, Temperaturanstieg), 2. Emotionen bzw. subjektives Gefühl (z.B. Freude oder Ekel) und ) 3. Ausdruck bzw. Verhalten (z. B. Zuneigen oder Wegdrehen) Farbwirkungen werden auf den gleichen Ebenen untersucht
Die „„sinnlich-sittliche“ Wirkung g der Farben Goethe beschrieb in der sechsten Abteilung seiner Farbenlehre Goethe beschrieb in der sechsten Abteil ng seiner Farbenlehre
die sinnlich‐sittliche Wirkung der Farben Plusseite mit den Farben Gelb Orange und Zinnober die Plusseite mit den Farben Gelb, Orange und Zinnober, die «regsam, lebhaft, strebend» stimmen Minusseite mit Blau, Rotblau Minusseite mit Blau Rotblau und Blaurot, die zu einer unruhigen, weichen, sehnenden Empfindung» führen
Ausgewählte g Wirkungen g von Farben Rot: warm, Warn‐ R t W und Signalfarbe d Si lf b Gelb: Frische, Signalfarbe: Achtung Grün: positiv, Grüne Ampel, negativ: Giftgrün Blau: kalt, Ferne und Sehnsucht, ausgleichend g Lieblingsfarbe der meisten Deutschen Violett: geheimnisvoll, Ausdruck von Selbstvertrauen, g , ,
Individualität Purpur: Würde, Noblesse, Spiritualität, Purpur: Würde, Noblesse, Spiritualität, Kreativität
Optische p Täuschungen g
Können Sie den Stern erkennen?
Optische p Täuschungen g Wirkungsweise unseres visuellen Rezeptorsystems (Auge Wi k i i ll R t t (A
und Gehirn) mehr als Abbilden unserer Außenwelt auf der Netzhaut der Netzhaut Gehirnrepräsentationen angereichert und aufbereitet mit I f Informationen aus unserem Erfahrungsvorrat ti Ef h t Täuschung: Wahrnehmung der Außenwelt mit der physikalischen Realität stimmt nicht überein Wahrnehmungstäuschungen können uns über die Arbeitsweise der Prozesse unserer Wahrnehmung wichtige Hinweise geben http://www1.uni‐ak.ac.at/grafikwerbung/stoeckl/farbentheorie/FW_08_WAHRNEHMUNG_2009.pdf
Optische p Täuschungen g
Was sehen Sie? Eine unendliche Spirale? Sehen Sie genauer hin. Es handelt sich in Wirklichkeit um mehrere Kreise.
Optische p Täuschungen g
Durch die Anordnung der Strahlen entstehen in unserem Auge k i fö i S kreisförmige Schatten, h tt di die iin Wi Wirklichkeit kli hk it gar nicht i ht vorhanden h d sind. i d
Optische p Täuschungen g
Was sehen Sie zuerst? Eine junge oder eine alte Frau?
Optische p Täuschungen g
Die grauen Schatten an den Kreuzungspunkten der weißen Linien sind eine Illusion!
Optische p Täuschungen g
Dieser Stern befindet sich exakt auf halbem Wege zwischen Pyramidenbasis und ‐spitze.
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Man kann auch dieses Bild "von zwei Seiten betrachten": Kaninchen oder Ente?
Optische p Täuschungen g - Farben
Die blaue und rote Farbe in beiden Bildern ist exakt identisch!
Optische p Täuschungen g
Die Diagonalen sind wirklich exakt gerade, und nicht gebogen!
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Wie viele Beine hat der Elefant? Wie viele Beine hat der Elefant?
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Gesicht oder Eskimo?
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Was haben diese Männer im Kopf? Was haben diese Männer im Kopf?
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Kippbilder – Was ist Figur, was ist Grund?
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
Was ist Figur, was ist Grund?
Optische p Täuschungen g ((Figur-Grund) g )
O ti h Tä Optische Täuschungen h - unmögliche ö li h Fi Figuren (2D vs. 3D)
Optische Täuschungen - unmögliche Figuren (2D vs. 3D)
Optische Täuschungen - unmögliche Figuren (2D vs. 3D)
Optische Täuschungen - unmögliche Figuren (2D vs. 3D)
Optische p Täuschungen g - Farben
Konflikt, linke Gehirnhälfte versucht Farbe zu sagen und rechte Gehirnhälfte versucht das Wort zu sagen
Optische p Täuschungen g - Farben
Wie viele Farben gibt es in diesem Bild ?
Literatur Philip G. Zimbardo: „Psychologie“, Springer‐Verlag, Phili G Zi b d P h l i “ S i V l
Heidelberg, New York, Tokyo, 1983 S. Altenthan, S. Betscher‐Ott, W. Dirrigl, M. Fischer‐ l h h l h Fröndhoff, W. Gotthardt, H. Hobmair (Hrsg.), W. Ott, S. Rät h P h l i “ St Rätzsch: „Psychologie“, Stam‐Verlag, Köln, München, V l Köl Mü h 1995
