Einführung in die visuelle Einführung in die visuelle Wahrnehmung, Illusionen Wahrnehmung, Illusionen

und Neurobiologieund Neurobiologie

Herr Dipl. Psych. Hamburger: Visuelle Herr Dipl. Psych. Hamburger: Visuelle WahrnehmungWahrnehmung

26.04.2005: Visual illusions and neurobiology26.04.2005: Visual illusions and neurobiologyVon David M. EaglemanVon David M. Eagleman

Sylvia A. Scharf, Sylvia A. Scharf, sylvia.scharf@psychol.uni-giessen.desylvia.scharf@psychol.uni-giessen.de, 0172-668 , 0172-668 51 8051 80

Was sind Illusionen/optische Was sind Illusionen/optische Täuschungen und warum haben Täuschungen und warum haben

wir sie?wir sie?► Manchmal „Annahmen“, die unser vis. Manchmal „Annahmen“, die unser vis.

System macht, manchmal System macht, manchmal Produkt/Begleiterscheinung vom Versuch der Produkt/Begleiterscheinung vom Versuch der „Feineinstellung“, bzw. Anpassung oder „Feineinstellung“, bzw. Anpassung oder aktiver Ausgleichaktiver Ausgleich

► Eröffnung neurobiolog. Forschungen, Eröffnung neurobiolog. Forschungen, Entwicklung der nötigen ForschungstechnikenEntwicklung der nötigen Forschungstechniken

► Meist unbeachtet, obwohl oft präsent, z.B. 3-Meist unbeachtet, obwohl oft präsent, z.B. 3-D-KinoD-Kino

► Wie tragen Illusionen dazu bei Wie tragen Illusionen dazu bei neurowissenschaftl. zu forschen, welche neurowissenschaftl. zu forschen, welche Einschränkungen gibt es u. wie werden Einschränkungen gibt es u. wie werden verschiedenen Täuschungen kategorisiertverschiedenen Täuschungen kategorisiert

Geschichtliche AnfängeGeschichtliche Anfänge► Bereits 4. Jh. v. Chr. entdeckte Aristoteles Bereits 4. Jh. v. Chr. entdeckte Aristoteles

den „motion-aftereffect“ (Nacheffekt, den „motion-aftereffect“ (Nacheffekt, NachwirkungNachwirkung Waterfall-Illusion: nach Waterfall-Illusion: nach Betrachten des fließenden Wassers scheinen Betrachten des fließenden Wassers scheinen feste Objekte rückwärts zu laufen )feste Objekte rückwärts zu laufen )

► Nacheffekt: Oberbegriff für reizabhängige Nacheffekt: Oberbegriff für reizabhängige Erscheinungen, die über den aktuellen Erscheinungen, die über den aktuellen Reizkontakt hinausreichen bzw. erst nach Reizkontakt hinausreichen bzw. erst nach Beendigung des Reizkontaktes auftretenBeendigung des Reizkontaktes auftreten

► 11. Jh. N. Chr. beschrieb Alhazen den 11. Jh. N. Chr. beschrieb Alhazen den „simultaneous colour contrast“ „simultaneous colour contrast“ (Farbsimultankontrast)(Farbsimultankontrast)

►SimultankontrastSimultankontrast

Eine Fläche wirkt unterschiedlich hell Eine Fläche wirkt unterschiedlich hell wegen der sie umgebenden Flächewegen der sie umgebenden Fläche

►Kontrast:Kontrast: scheinbare Verstärkung von scheinbare Verstärkung von Unterschieden zweier Reize (Helligkeit Unterschieden zweier Reize (Helligkeit oder Farbunterschied) aus derselben oder Farbunterschied) aus derselben Sinnesmodalität, also Farbe, Form, Sinnesmodalität, also Farbe, Form, GrößeGröße

Geschichtliches mehrGeschichtliches mehr

►1865: Ernst Mach entdeckt die Illusion 1865: Ernst Mach entdeckt die Illusion der lateralen Interaktion (Mach bands / der lateralen Interaktion (Mach bands / Mach Bänder)Mach Bänder)

►1870: Ludimar Hermann findet im 1870: Ludimar Hermann findet im „Hermann‘s Grid / Hermannsgitter „Hermann‘s Grid / Hermannsgitter graue Punkte in den Kreuzungengraue Punkte in den Kreuzungen

►Neue Theorie: laterale Interaktion Neue Theorie: laterale Interaktion zwischen Zellen, Hemmung und zwischen Zellen, Hemmung und ErregungErregung

Geschichtliches noch mehrGeschichtliches noch mehr

►1955: Kanizsa zeigt anhand des 1955: Kanizsa zeigt anhand des „Kanizsa triangle“, daß man „illusory „Kanizsa triangle“, daß man „illusory contours“/ „subjektive Konturen“ contours“/ „subjektive Konturen“ wahrnimmtwahrnimmt

►1984: Von der Heydt et al. entdeckten 1984: Von der Heydt et al. entdeckten im V2 Neurone, die feuern, wenn ihre im V2 Neurone, die feuern, wenn ihre rezeptiven Felder durch eine illusionäre rezeptiven Felder durch eine illusionäre Kontur stimuliert werden, bzw. der Kontur stimuliert werden, bzw. der Stimulus diese durchdringtStimulus diese durchdringt

►Starke Tendenz, eine Figur vor dem Starke Tendenz, eine Figur vor dem Grund wahrzunehmen, sogar wenn es Grund wahrzunehmen, sogar wenn es sie gar nicht gibt (subjektive Erfahrung sie gar nicht gibt (subjektive Erfahrung subjektive Konturen)subjektive Konturen)

Zusammenfassung/Zusammenfassung/KategorienKategorien

► Illusionen durch Illusionen durch laterale Interaktionlaterale Interaktion (Mach- (Mach-Bänder): Neuronen können ihre benachbarten Bänder): Neuronen können ihre benachbarten Zellen hemmen/stimulieren. Daher kann ZS Zellen hemmen/stimulieren. Daher kann ZS Unterschiede zw. ähnlichen Arealen wahrnehmen, Unterschiede zw. ähnlichen Arealen wahrnehmen, aber es entstehen auch Täuschungenaber es entstehen auch Täuschungen

► Illusionäre Konturen (Kanizsa-Triangle): Illusionäre Konturen (Kanizsa-Triangle): subj. subj. Konturen werden im Gehirn auf der Basis des Konturen werden im Gehirn auf der Basis des Feedbacks von höheren Arealen zusammengefügtFeedbacks von höheren Arealen zusammengefügt

► Nacheffekt (Wasserfall-Illusion): Motion-After-Nacheffekt (Wasserfall-Illusion): Motion-After-Effect: Effect: Neuronen sind adaptiert auf nach unten Neuronen sind adaptiert auf nach unten fließendes Wasser, bei Stop „Nachlaufeffekt“.fließendes Wasser, bei Stop „Nachlaufeffekt“.

►Multistabel Stimuli: (Necker-Cube, Alte Multistabel Stimuli: (Necker-Cube, Alte Frau-Junge Frau, Face-Frau-Junge Frau, Face-Vase):Vase):Mehrdeutige Stimuli (ambigous Mehrdeutige Stimuli (ambigous figure) können „flippen“. Wichtig für figure) können „flippen“. Wichtig für Forschung, weil aktive Gehirnareale Forschung, weil aktive Gehirnareale sichtbar, je nachdem welches Bild man sichtbar, je nachdem welches Bild man gerade sieht. gerade sieht.

ZukunftsausblickZukunftsausblick

►„„Timing of awareness“: Timing of awareness“: welches Auge welches Auge nimmt was wann wahrnimmt was wann wahrverspätete verspätete WahrnehmungWahrnehmung

►Latenzzeit gleich der physiolog. Latenzzeit gleich der physiolog. Reaktion?Reaktion?

►Forscher meinen, dass das Hirn „Zeit“ Forscher meinen, dass das Hirn „Zeit“ symbolisch verschlüsselt, so dass symbolisch verschlüsselt, so dass Unterschiede in der Stimuluszeit nicht Unterschiede in der Stimuluszeit nicht unbedingt mit physiolog. Unterschieden unbedingt mit physiolog. Unterschieden übereinstimmen müssenübereinstimmen müssen

ZukunftsausblickZukunftsausblick

►Prozesse im Gehirn sollen weiter Prozesse im Gehirn sollen weiter erforscht werdenerforscht werden

►Dazu kann man auch selbst optische Dazu kann man auch selbst optische Täuschungen entwerfen (anhand der Täuschungen entwerfen (anhand der bisherigen Kenntnisse) u. bisherigen Kenntnisse) u. entsprechend Parameter eliminieren entsprechend Parameter eliminieren oder modifizierenoder modifizieren

KlausurfragenKlausurfragen

►1. Beschreiben Sie den Effekt des 1. Beschreiben Sie den Effekt des Simultankontrasts.Simultankontrasts.

►2. Was versteht man unter einer 2. Was versteht man unter einer „Ambigous Figure“?„Ambigous Figure“?

Literatur, QuellenLiteratur, Quellen

► E. Bruce Goldstein: E. Bruce Goldstein: Wahrnehmungspsychologie, 2. Aufl., Wahrnehmungspsychologie, 2. Aufl., VorwortVorwort

► Zimbardo, 6. Aufl.Zimbardo, 6. Aufl.► Werner D. Fröhlich: Wörterbuch PsychologieWerner D. Fröhlich: Wörterbuch Psychologie

►Vielen Dank für`s Zuhören!Vielen Dank für`s Zuhören!