Visuelle Wahrnehmung Flashcards

1
Q

Sichtbares Licht

A

Wellenlängen zwischen 400 und 700nm

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2
Q

Optisches System

A

° Bestehend aus Cornea und Linse

-> fokussiert Licht, um scharfes Bild in der Fovea auf der Retina zu erzeugen

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3
Q

Cornea

A

Hornhaut, besitzt 80% der Brechkraft -> kann nciht verändert werden

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4
Q

Linse

A

20% der Brechkraft -> kann Form verändern (Akkommodation)

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5
Q

Fovea

A

° Bereich des schärfsten Sehens

° enthält nur Zapfen

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6
Q

Retina

A

Netzhaut

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7
Q

Akkommodation

A

° Ab 6m Abstand sind Lichtstrahlen parallel und landen ( wegen Lichtbrechung) auf einem Punkt A der Retina
° Licht näherer Objekte landet zunächst “hinter” der Retina (-> Bild auf der Retina ist unscharf)
° Kontraktion der Ziliarmuskeln erhöht die Krümmung der Linse -> Brechkraft wird erhöht um Objekt scharfzustellen

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8
Q

Nahpunkt

A

kleinste Entfernung, auf die die Linse akkommodieren kann, um ein Objekt scharfzustellen

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9
Q

Fernpunkt

A

maximaler Abstand, in dem ein Objekt gerade noch auf der Retina fokussiert werden kann.

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10
Q

Weitsichtigkeit (Hyperopie)

A

° Grund: Augapfel zu kurz -> führt dazu, dass die parallelen Lichtstrahlen hinter der Retina fokussieren
° Ist durch Akkommodation zu lösen (führt zu Kompfschmerzen) oder durch konvexe Korrekturlinsen

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11
Q

Altersweitsichtigkeit (Presbyopie)

A

° Grund: Verhärtung der Linse (somit kann nicht die Brechkraft erhöht und fokussiert werden)

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12
Q

Kurzsichtigkeit (Myopie)

A

° Gründe:
a) Brechkraft der Cornea zu stark (refraktäre Myopie)
b) Augapfel zu lang (axiale Myopie)
° Durch Brille oder Kontaktlinsen behandelbar
° oder durch LASIK - Behandlung, hier wird ein Stück der Cornea entfernt, um die Brechkraft zu reduzieren

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13
Q

Rezeptoren auf der Retina

A

° ca. 100 mio. Stäbchen
° ca. 7 mio. Zapfen
° enthalten Sehpigmentmoleküle: Opsin (langer Teil) und Retinal (kurzer Teil)

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14
Q

Stäbchen

A
° ermöglicht Hell-Dunkel Sehen 
° durch hohe Konvergenz auch hohe Hellempfindlichkeit
° niedrige Sehschärfe
° Skotopisches Sehen 
° enthält das Photopigment: Rhodopsin
°
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15
Q

Zapfen

A

° ist für Detailwahrnehmung und Farbensehen zuständig
° geringe Konvergenz zu hoher Sehschärfe/Detailwahrnehmung
° Sehschärfe hoch in der Fovea, schlechter außerhalb

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16
Q

Transduktionsprozess

A

° Lichtenergie wird in elektrische Energie in den Photorezeptoren(Stäbchen und Zapfen) umgewandelt
° Moleküle der lichtemfindlichen Sehpigmente: Opsin (langer Teil) und Retinal (kurzer Teil)
° Isomerisierung: Absorption eines Photons (Lichtquant) verändert Molekülstruktur
° Kettenreaktion erzeugt elektrische Signale

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17
Q

Peripherie

A

° enthält mehr Stäbchen als Zapfen

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18
Q

Blinder Fleck

A

° besitzt gar keine Rezeptoren
° fällt nicht auf, da unser Visuelles System unsere Wahrnehmung, durch bsp. Erinnerungen, vervollständigt
° beide Augen besitzen Blinder Fleck jedoch auf jeweils anderen Stellen

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19
Q

Lichtempfindlichkeit messen

A

1) Helladaptierte Schwelle messen
° blinkenden Testreiz am Fixationspunkt oder in der Peripherie so einstellen lassen, dass es gerade noch sichtbar ist
° Am Fixationspunkt dann: Zapfen
° Peripherie: Stäbchen und Zapfen
2) Licht aus
° Testreiz erneut so einstellen, dass es gerade noch sichtbar ist
° Kontinuierlich nachregeln ( da die Schwelle sich verändert durch Adapation)
-> Fixationspunkt: Schnelle Zunahme der Lichtempfindlichkeit während der ersten 2-3 min. dann Stagnation
-> Peripherie: Nach 7-10 min. nimmt Empfindlichkeit weiter zu, Maximum nach 20-30 min. erreicht (ca. 100000 mal höher als bei Helligkeit)

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20
Q

Dunkeladaptation

A

° Bei Helligkeit sind Zapfen lichtempfindlicher als Stäbchen (geringere Schwelle)
° bei Dunkelheit erhöhen beide die Rezeptortypen ihre Lichtempfindlichkeit
- Zapfen adaptieren schneller, aber Stäbchen erreichen die höhere Lichtempfindlichkeit
- Zapfenadaptation: 7-10 min.
- Stäbchenadaptation: 20-30 min.
° durch Stäbchenmonochromaten kann man die Dunkeladaptation alleine messen

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21
Q

Mythos: Warum trugen Piraten Augenklappen?

A

° Piraten trugen es, um mit einem Auge immer in der Dunkelheit sehen zu können
-> Also bei Dunkelheit nimmt man die Augenklappe ab, da dieses Auge nach der Theorie der Dunkeladaptation bereits adaptiert ist, somit sollte Dunkel-Sehen kein Problem sein

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22
Q

Kohlrausch-Knick

A

Der Punkt auf der Dunkeladaptationskurve, an dem das Sehen von Zapfensehen zum Stäbchensehen übergeht

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23
Q

Spektrale Empfindlichkeitskurve

A

° Höchste Lichtempfindlichkeit (niedrige Schwellen) im mittelwelligen Bereich
° Empfindlichkeitsmaximum von Stäbchen liegt weiter im kurzwelligen Bereich (ca. 500nm) als das von Zapfen (ca. 560nm)
-> Beim Übergang vom Zapfen- zum StäbchenSehen werden wir empfindlicher für kurzwelliges Licht (grün-blau)

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24
Q

Purkinje-Effekt

A

Verbesserte Wahrnehmung kurzwelligen Lichts nach Dunkeladaptation

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25
Q

Neuronale Konvergenz

A
° Konvergierende serielle Verschaltung: 
  - 126 mio. Rezeptoren
  - Bipolarzellen 
  - 1 mio. Ganglienzellen (Axone bilden den Sehnerv)
° Stärkere Konvergenz bei Stäbchen als bei Zapfen 
  - Lichtempfindlichkeit nimmt zu 
  - Detailwahrnehmung nimmt ab 
° Horizontale Verschaltung:
  - Horizontalezellen
  - Amakrinenzellen
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26
Q

Laterale Hemmung (Inhibition)

A

° durch horizontale Verschaltungen werden benachbarte Ganglienzellen gehemmt
° untersucht im lateralen Auge des Pfeilschhwanzkrebses
-> Ommatidien mit Linse und großen Rezeptoren
° nachweisbar in Horizontal- und Amakrinenzellen
° Erklärt einige optische Illusionen

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27
Q

Mach’sche Bänder

A

° Bipolarzellen erhalten Input von:

  • Rezeptoren (Stimulation mit Licht: 100 bei starker Hemmung und 20 bei schwacher)
  • Laterale Inhibition durch Horizontalzellen (10% des Inputs)
  • Bsp. Rechnung: 100 - 10 -10 = 80
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28
Q

Hermann-Gitter

A

° Benachbarte aktivierte Rezeptoren hemmen:

  • An Kreuzungen: starke Hemmung durch 4 Nachbarzellen (je 10%)
  • > Bsp. 100 -40.1100 = 60
  • In Korridoren: starke Hemmung durch 2 Nachbarzellen (helle Fläche), schwache Hemmung durch 2 Nachbarzellen (dunkle Flächen)
  • > 100 -20.1100 -20.120 = 76
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29
Q

Simultankontrast

A

° Durch helle Umgebung gibt es stärkere laterale Hemmung

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30
Q

White-Illusion

A

° Gestaltprinzip der Zugehörigkeit
° linker Balken “zugehörig” zum weißen Balken, deswegen starke laterale Hemmung
° rechter Balken “zugehörig” zu den schwarzen Balken, deswegen wenig Hemmung

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31
Q

Koffka-Ringe

A

° Gestaltprinzip der Kontinuität

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32
Q

Rezeptives Feld

A

Bereich auf der Retina, über den eine Zelle im visuellen System (z.B. Sehnerv, LGN, V1) durch Licht exzilatorisch oder inhibitorisch beeinflusst werden kann.

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33
Q

Retinale Informationsverarbeitung

A
  1. Ganglienzellen der Retina (Sehnerv)
  2. Thalamus
    - 90% zu Corpus Geniculatum Laterale (LGN)
    - 10% zu Colliculus Superior (Augenbewegungen)
  3. Striärer Kortex im Okzipitallappen (V1)
  4. Höhere kortikale Areale (V2, V3, V4, MT, IT)
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34
Q

Rezeptive Felder im Sehnerv

A

° Hubel und Wiesel: Bestimmung des optimalen Stimulus für jede einzelne Zelle der Sehbahn durch Einzelzellableitung
° Beobachtung, dass Rezeptive Felde der retinalen Ganglienzellen …
- … unterschiedlich auf Licht im Zentrum
- und Licht in der Peripherie des Feldes reagiert

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35
Q

Zentrum-Umfeld-Antagonismus

A
  • Rezeptive Felder für kleine punktförmige Lichtreize
    1) On-Center/Off-Surround: Anstieg der spontanen Feuerrate bei Stimulation im Zentrum und Senkung der Feuerrate bei Stimulation im Umfeld
    2) Off-Center/On-Surround: Anstieg der Feuerrate bei Stimulation im Umfeld + Senkung der Feuerrate bei Stimulation im Zentrum
    • > Spontanaktivität beider Zellen ändert sich nicht, wenn sowohl das Zentrum als auch das Umfeld stimuliert werden!
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36
Q

Rezeptive Felder im Thalamus (LGN)

A

° erhält Input von 90% der Fasern des Sehnervs

  • > Retinotope Organisation
  • > Rezeptive Felder im Zentrum-Umfeld-Struktur wie im Sehnerv
  • > Funktion: Abschwächung der Signale auf dem Weg zum Kortex und Regulation der Wahrnehmung durch Feedback vom Kortex
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37
Q

Rezeptive Felder in V1 (primär visueller Kortex)

A

° Neurone in V1 reagieren nicht mehr auf einfache Lichtpunkte oder Ringe, sondern auf Balken mit bestimmten Ausrichtungen

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38
Q

Einfache Kortexzelle (V1)

A

Selektive Antworten auf Balken bestimmter Ausrichtung

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39
Q

Komplexe Zellen (V1)

A

Reagieren auf Balken bestimmter Bewegeungsrichtung, die sich über das rezeptive Feld bewegen

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40
Q

Endinhibitierte Zellen (V1)

A

Bewegte Ecken, Winkel oder Balken einer bestimmten Länge und Bewegungsrichtung

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41
Q

Selektve Adaptation

A

Adaptation: Abnahme der neuronalen und perzeptuellen Empfindlichkeit (Feuerrate) nach längerer Stimulation
1) Kontrastschwelle bei verschiedenen Orientierungen bestimmen
2) Adaptation: Präsentation eines Musters mit eieer bestimmten Orientierung und hohem Kontrast für 1-2 min.
3) Erneute Bestimmung der konstrastschwelle - Zunahme Konstrastschwelle bei adaptierter Orientierung
-> Selektive Adaptation für bestimmte Orientierungen
° Bei erneuter Darbietung des Stimulus feuert das Neuron mit geringer Rate

42
Q

Selektive Aufzucht

A

° Experiment mit Katzen, in der sie vertikalen Streifen für einen längeren Zeitraum ausgesetzt wurden
° Neuronale Plastizität: Antworteigenschaften von Neuronen kann durch Wahrnehmungserfahrung des Subjektes verändert werden
-> Katzen Experiment: Katzen wurden anderen Stimuli, als das was ihnen dargeboten wurde, “blind”.
-> Antwortverhalten der Neuronen ändert sich also durch Erfahrung

43
Q

Merkmalsdetektoren im visuellen Kortex

A

° Neuronen, die maximal auf bestimmte Reizmerkmale reagieren (Orientierung, Bewegung, Länge)
° “Optimale Reize” werden mit der Entfernung von der Retina zunehmend komplexer
-> Beispiel: Antwortverhalten von Neuronen im IT-Kortex eines Makaken, die stark bei “handförmigen” Reizen feuern

44
Q

Sensorische Kodierung

A

° Einzelkodierung: wahrgenommene Objekte sind durch das Feuern einzelner Neurone repräsentiert -> Großmutterzelle
° Ensemblekodierung: Aktivitätsmuster einer großen Zahl feuernder Neurone bestimmt die Wahrnehmung eines Objekts.
-> Sparsam Kodierung: Kleine Gruppen von Neuronen feuerten selektiv, wenn Fotos des Schauspielers Steve Carell präsentiert wurde

45
Q

Gesichterspezifische Neuronen

A

° Bestimmte Gruppe von Neuronen im Temporallappen

46
Q

Verarbeitung in höheren visuellen Arealen (jenseits V1)

A

° Fusiform Face Area (FFA): Aktivierung durch Gesichter, aber nicht durch andere Reize
° Parahippocampal Place Area (PPA): Aktivierung durch Bilder von Orten
° Extrastriate Body Area (EBA): Aktivierung durch Bilder von Körpern

° Neben desen Aktivierung in bestimmten Arealen werden durch die meisten Stimuli auch andere Areale im Kortex aktiviert

47
Q

Kortikale Organisation (V1)

A

Orte in der die Signale von der Retina im Kortex repräsentiert werden:
- Linke Gesichtshälfte landet in rechter Hemisphäre
- Rechte Gesichtshälfte landet in linker Hemisphäre
° Kortikaler vergrößerungsfaktor: Retinotope Karte ist verzerrt zugunstn der Fovea
-> Fovea umfasst nur 0.01% der Fläche der Retina, nimmt aber 8-10% von V1 ein
-> Kleine Bereiche unmittelbar neben der Fovea (im Zentrum des visuellen Felds) aktivieren größere Bereiche in V1
- Positionssäulen, Okuläre Dominanzsäulen, Orientierungssäulen, Hypersäulen

48
Q

Positionssäulen

A

Rezeptive Felder am selben Ort bzw. an überlappenden Orten auf der Retina

49
Q

Okuläre Dominanzsäulen

A

Neurone antworten stärker auf das rechte oder linke Auge

50
Q

Orientierungssäulen

A

innerhalb der Positionssäulen: benachbarte Neuronen haben ähnliche Tuningkurven für Orientierungen

51
Q

Hypersäulen

A

Positionssäulen mit einem vollständigen Satz von Orientierungssäulen und mit zwei okulären Dominanzsäulen
-> Orientierungssäulen ind kreisförmig in “Windrad-Struktur” angeordnet

52
Q

Verarbeitungsströme für WO und WAS

A

° Läsionsverfahren, um heraus zu finden welche Areale die Identifikation und Lokalisation von Objekten stört

Gruppe 1: Läsion im Temporallappen (Vetraler Strom, WAS)

Gruppe 2: Läsion im Parietallappen (Dorsaler Strom, WO)

Aufgabe A:

  • Objekte sollen unterschieden werden
  • Belohnung, wenn das “vertraute” Objekt gewählt wird
  • > Gruppe 1 hat Probleme

Augabe B:

  • Ort des Objekts soll unterschieden werden
  • Belohnung, wenn das Objekt gewählt wird, welches sich näher am Zylinder befindet
  • > Gruppe 2 hat Probleme
53
Q

Läsionsverfahren (Ablation)

A

Operatives Abtragen von Kortexbereichen des Gehirns, meist in Tierexperimenten, zur Erforschung der Funktion eines bestimmmten Areals durch die Ausfallerscheinungen nach der Ablation

54
Q

Verarbeitungsströme für WAS und WIE

A

° einer der VPs hat eine Visuelle Agnosie
° Aufgabe 1: Orientierung der Karte soll mit dem Schlitz abgeglichen werden (Grafik: Folie 17, 8)
-> erkrankte VP hat Probleme beim visuellen Abgleichen der Orientierung (Ventraler Strom, WAS)
° Aufgabe 2: Karte soll durch den Schlitz geschoben werden
-> Kranke PErson hat keine Beeinträchtigung der visuellen Steuerungen von Bewegungen (WIE)

55
Q

Visuelle Agnosie

A

Objekte können nicht anhand ihrer Form unterschieden werden

hat Schäden im lateralen Okzipitallappen, ventraler Strom

56
Q

Doppelte Dissoziation

A

Die Situation, dass infolge von Hirnschädigungen bei einer Person Funktion A vorhanden und Funktion B beeinträchtigt oder ausgefallen ist, während bei einer anderen Person Funktion A beeinträchtigt oder ausgefallen, Funktion B hingegen noch vorhanden ist. Die Existenz einer doppelte Dissoziation belegt, dass die beiden betreffenden Funktionen unterscheidliche Mechanismen beinhalten und unabhängig voneinander arbeiten.

57
Q

Funktionen der Farbwahrnehmung

A
  • Objektidentifikation
  • Signalfunktion
  • Objekte gleicher Textur und Helligkeit kann unterschieden werden
  • Unterscheidung von isoluminanten Objekten (gleiche Helligkeit)
58
Q

Grundfarben

A
  • Blau
  • Grün
  • Gelb
  • Rot
59
Q

Reflektanz und Absorption

A

° Farbe eines Objektes (bzw. die Wellenlängen, die im Auge ankommen) wird von der spektralen Zusammensetzung von (a) der Lichtquelle und (b) der Reflektanz des Objektes bestimmt.
° Beispiel Apfel: Sonnenlicht hat breites Spektrum an Wellenlängen: Apfel absoribiert kurz- und mittelwelliges Licht; reflektiert langwelliges Licht
° Sonnenlicht enthält alle Wellenlänge, Teil davon wird, je nach Pigmentation der Oberfläche eines Objektes, asobiert und der Rest ird reflektiert

60
Q

Additive Farbmischung

A

° Bei Überlagerung mehrerer Lichtquellen ist das Ergebnis die Summe der Strahlungen

61
Q

Subraktive Farbmiscung (reflektiertes Licht)

A

° Bei Pigmentfarben wird Licht von der Oberfläche absorbiert, dadurch erreicht weniger Licht das Auge (Subtraktion)

  • Blaue Pigmentfarben: absorbieren langwelliges Licht (rot, orange, gelb und etwas grün)
  • Gelbe Pigmentfarben: absorbieren kurzwelliges Licht (v.a. blau und etwas grün)
  • Grüne Pigmentfarben: absorbieren alle Farben außer grün (mittelwelliges Licht)
62
Q

Dreifarbentheorie

A

° Besagt, dass die Retina drei verschiedene Farbtypen enthält, von denen einer auf Grün und einer auf Blau reagiert. Stimulation in Kombination lässt Wahrnehmung jeder beliebigen Farbe zu.

63
Q

Belege für die Dreifarbentheorie

A
  1. Verhalten: Farbabgleichsexperiment
    • Vp soll Intensitäten a,b,c so einstellen, dass die Farbe des Vergleichsfelds entsteht und diese identisch sind
    • Zwei Wellenlängen reichen für die Darstellung nicht aus, es müssen drei Vergleichslichter miteinander kombiniert werden, damit das Testlicht entsteht
  2. Physiologie: Absorptionsspektren der Zapfenpigmente
    • Alle Farben lassen sich durch drei Zahlen beschreiben, die Zusammensetzung der Wellenlängen kann sich jedoch unterscheiden
    • Metamerie: Farben, die gleich aussehen, obwohl sich ihr Spektrum unterscheidet, werden als metamer bezeichnet
    • Zwei unterschiedliche Rezeptoren sind notwendig, können Unterschiede in der Wellenlänge von Intensitätsunterschieden getrennt werden
    • Bei einem Zapfenpigment sind Farb- und Helligkeitsunterschiede nicht trennbar voneinander
    • In physiologischen Studien wurden drei versch. Zapfentypen mit unterschiedlichen Absorptionsmaxima im kurz-, mittel- und langwelligen Bereich nachgewiesen werden
    • Absorptionsspektren für S-,M- und L-Licht sind auf Unterschiede im Opsinteil der Zapfenpigmente zurückzuführen (22,9)
  3. Anomalien: Farbfehlsichtigkeiten
    • Ausfall eines oder mehrer Rezeptorsysteme
      ° Monochromaten (echte Farbenblinde) haben meisten überhaupt keine Zapfen
      ° Dichromaten
      -> Protanopen (Rotblinden) fehlt das L-Zapfenpigment
      -> Deuteranopen fehlt das M- Zapfenpigment
      -> Tritanopen (Blaublinden fehlt das S-Zapfenpigment
      -> Protanomalie (Rot-Grün-Schwäche): Sehpigment des L-Zapfens ist in Richtung M-Zapfen verschoben
64
Q

Nicht durch die Dreifarbentheorie erklärbare Phänomene

A

1) Polarisierende Farbwahrnehmung: kein ‘grünliches Rot’ oder ‘bläuliches Gelb’
2) Farbfehlsichtigkeiten: nachd er Theorie müssen ‘rotblinde’ auch ‘grünblind’ sein
3) Nachbilder erscheinen als Gegenfarben
4) Simultaner Farbkontrast: Farbwahrnehmung hängt vom Kontext ab

65
Q

Gegenfarbentheorie

A

° Jede Wellenlänge wird durch drei antagonistische Prozesse widergespiegelt:

1) Helligkeitskanal: Summe der Signale aus Rot-,Grün und Blauzapfen (R+G+B)
2) Rot(+)/Grün(-)-Kanal: Differenz der Signale von Rot- und Grünzapfen (R-G)
3) Blau(-)/Gelb(+)-Kanal: Differenz aus dem Signal der Blauzapfen (B) und der Summe der Rot- und Grünzapfen (R+G)

66
Q

Physiologische Belege zur Gegenfarbentheorie

A

‘Gegenfarbenzellen’: Zellen, die ihre Feuerrate bei Licht aus einem Teil des Spektrums erhöhen und bei Licht aus einem anderen Teil des Spektrums senken, wurden im Sehnerv und im Thalamus nachgewiesen

67
Q

Zonentheorie

A

° Kombination von Dreifarben- und Gegenfarbentheorie: Die Signale der drei Zapfentypen werde auf höherer Verarbeitungsebene zu Gegenfarbenkanälen verschaltet

1) Rot(+)Grün(-)-Kanal:
- Aktivierung durch M-Zapfen
- Hemmung durch L-Zapfen
2) Blau(+)Gelb(-)-Kanal:
- M- und L-Zapfen aktivieren Zelle 1
- S-Zapfen aktivieren Zelle 2
- Zelle 1 hemmt Zelle 2
3) Helligkeitskanal:
- Aktivierung durch M- und L- Zapfen

  1. Zone: Sensorischer Teil (Retina)
    - > Dreifarbentheorie
    - Absorptionsspektren von Zapfen
    - > additive Mischung aus drei Spektralfarben: Rot, Grün und Blau (L-, M- und S-Zapfentypen)
  2. Zone: Höhere Verarbeitungsprozesse
    - > Gegenfarbentheorie
    - Empfindlichkeit von Gegenfarbenzellen
    - > 3 Kanäle: L-M, S-(L+M) und L+M
68
Q

Farbwahrnehmung im Kortex

A

° Farbareal im Kortex?:

  • V4 verbunden mit koritkaler Achromatopsie ( Patienten können keine Farben sehen, bei intakten Zapfen und normaler Sehschärfe)
  • Dagegen spricht:
    • Gegenfarbenzellen wurden in verschiedenen Arealen gefunden (z.B. V1, IT-Kortex)
    • Kortikale Farbenblindheit geht oft mit anderen Beeinträchtigungen einher (z.B. Prosopagnosie)
69
Q

Farbkonstanz

A

° Farben werden auch bei veränderter Beleuchtung (d.h. teils völlig unterschiedlichen Wellenlängen) als konstant wahrgenommen
° Emissionsspektren von Lcihtquellen unterscheiden sich stark
° Deshalb reflektieren dieselben Erdbeeren im Glühlampenlicht mehr langwelliges Licht als im Sonnenlicht

70
Q

Erreichung von Farbkonstanz

A

° Farbe des Umfelds wird als Referenz genutzt
-> Simultaner Farbkontrast
° Gedächtnis: Erinnerungen tragen dazu bei
° Farbadaptation: Änderung der Lichtempfindlichkeit für bestimmte Wellenlängen (Zapfenpigmente)

71
Q

Farbadaptation

A

Versuch von Uchikawa et al.: Farbadaptation als wichtigste Ursache von Farbkonstanz
° Probanden betrachtet farbliches Papier unter drei Bedingungen und beschreiben Farbeindruck
1) Baseline: Papier und Beobachter mit weißem Licht beleuchtet -> Papier wirkt grün
2) nicht adaptiert: nur Papier mit rotem Licht beleuchtet -> Papier wirkt rötlich
3) adaptiert: Papier und Beobachter mit rotem Lciht beleuchtet -> minimal rötlich

72
Q

Helligkeitskonstanz

A

° Helligkeit eines Objekts erscheint gleich, auch wenn sich die Beleuchtung ändert
° Erklärung mit Verhältnisprinzip:
- weiße Felder: Reflektanz 90%
- schwarze Felder: Reflektanz 5%
- Verhältnis: 90:5
° Helligkeitswahrnehmung wird nicht von der Beleuchtung (Lichtenergie, die auf das Objekt trifft), sondern von der Reflektanz bestimmt
° Ausschalggebend für die Helligkeit ist das Reflektanz-Verhältns von angrenzenden Kästchen
° Unter komplexen Beleuchtungsbedingungen kann es schwierig sein Reflektanzkanten (unterschiedliche Oberflächen) von beleuchtungskanten (Licht und Schatten) zu unterscheiden
-> Bedeutungsgehalt der Form des Schattens
-> kontur des Schattens (Halbschatten)
-> Ausrichtung von Oberflächen

73
Q

Okulomotorische Tiefenhinweise

A

° Rückmeldung über Augenstellung und Spannung in den Augenmuskeln

  1. Konvergenz
  2. Akkommodation
    - > Nützlich bei nahen Objekten (bis 1m)
    - > Beitrag zur Tiefenwahrnehmung eher gering
74
Q

Monokulare Tiefenhinweise

A
° Bildhinweise, die mit einem Auge funktionieren
° Akkommodation (siehe okulomotorische Hinweise)
° Bildbezogene Tiefenhinweise
  - Verdeckung
  - Relative Höhe
  - Relative Größe
  - Vertraute Größe
  - Perspektivische Konvergenz
  - Atmosphärisch Perspektive
  - Texturgradient
  - Beleuchtung 
  - Schatten
° Bewegungsinduzierte Hinweise
  - Bewegungsparalaxe
  - Zu- und Aufdecken
75
Q

Binokulare Tiefenhinweise

A

° Abgleich der retinalen Abbilder in beiden Augen

° Nur mit beiden Augen möglich

76
Q

Verdeckung

A

° Entfernung der Objekte
° Das Objekt was andere am meisten Verdeckt wird als das näher wahrgenommen.
° Das was verdeckt wir als weiter entfernt

77
Q

Relative Höhe

A

° Objekte unterhalb der Horizontallinie -> Wahrgenommene Entfernung nimmt mit der Höhe zu
° Objekte oberhalb des Horizonts -> Wahrgenommene Entfernung nimmt mit der Höhe ab

78
Q

Relative Größe

A

° Unabhängig von der Höhe werden Objekte, die eine größere Fläche auf der Retina einnehmen, näher wahrgenommen
(Annahme: die Objekte sind gleich groß)

79
Q

Vertraute Größe

A

° Die Größe von bekannten Objekten beeinflusst deren wahrgenommene Größe
° Experiment von Epstein zur Einschätzung der Münzgröße (1965):
a. Ein Auge schließen (keine binokularen Tiefenhinweise)
-> Urteil, welche der Münzen näher ist, wird vom Wissen über die Größe beeinflusst
b. bei Augen offen
-> das Ergebnis aus a. ist nicht reproduzierbar

80
Q

Perspektivische Konvergenz

A

° Parallele Linien scheinen sich in einem fernen Punkt zu schneiden (Bsp. Eine Straße)

  • > je näher am Schnittpunkt, desto entfernter
  • > Ponzo-Täuschung (Bahngleis -Täuschung)
  • > kann manchmal auch bei nicht parallelen Linien funktionieren
81
Q

Atmosphärische Perspektive

A

° entfernte Objekte wirken bläulicher und/oder unschärfer als nahe Objekte
-> weil mehr Luft-, Wasser- und Staubpartikel zwischen dem Objekt und dem Auge des Betrachters liegen

82
Q

Texturgradient

A

° Texturelemente erscheinen mit zunehmender Entfernung zunehmend dichter gepackt

83
Q

Beleuchtung

A

° Bestimmte Vorannahmen über den Herkunftsort einer Lichtquelle (z.B. von oben) beeinflusst die wahrgenommene Beschaffenheit von Objekten:

  • > Objekte mit Schatten im unteren Bereich wirken konvex (nach außen gewölbt)
  • > Objekt mit Schatten oben wirken konkav (nach innen gewölbt)
  • Hollow Face Illusion
84
Q

Schatten

A

Schatten können helfen, eine mehrdeutige Szene aufzulösen

85
Q

Bewegungsparalaxe und Zu-/Aufdecken

A

° Bewegungsinduzierter monokularer Tiefenhinweis: Wenn wir uns fortbewegen, laufen nahe Objekte scheinbar schneller durch unser Gesichtsfeld (über die Retina) als entfernte Objekte
° Wenn wir uns fortbewegen, verändert sich auch die Verdeckung unterschiedlich entfernter OPbjekte

86
Q

Können Einäugige 3D-Sehen?

A

° Ja, weil sie noch die monokularen Tiefenhinweise nutzen können
° Konvergenz funktioniert nicht sehr gut (Okulomotorische Tiefenhinweise)

87
Q

Stereoskopisches Sehen

A

Tiefenwahrnehmung mit beiden Augen

88
Q

Querdisparität

A

° auch binokulare Querdisparität
° Die zwei unterschiedlichen Netzhautbilder (vom rechten und linken Auge), stellen die Grundlage für Stereoskopisches Sehen dar
° Korrespondierende Netzhautpunkte: Punkte am selben geometischen Ort in der rechten und linken Retina
-> Alle Punkte auf dem Horopter haben korrespondierende Netzhautpunkte
° Querdisparität = Ausmaß der Abweichung zweier Punkte auf der Retina von den korrespondierenden Netzhautpunkten (Winkel)
-> zeigt Abstand eines Objekts vom Horopter an
-> Abbildung in der Mappe!
-> Querdisparität wird größer je weiter entfernt das Objekt vom Horopter ist

89
Q

Wie untersucht man die Querdisparität ohne den Einfluss anderer (monokularer) Hinweise?

A

° durch Zufallsstereogramme: enthalten keinerlei Tiefenhinweise außer Querdisparität
° Stereogramme werden zur Untersuchung verschoben
° Tuning-Kurven von Neuronen im MT-Kortex, die selektiv bei bestimmten Querdisparitäten feuern

90
Q

Wann funktionieren Tiefenhinweise am idealsten?

A

Bei unterschiedlichen Entfernungen

91
Q

Größenwahrnehmung

A

° Sehwinkel: Je nach Größe und Entfernung des Objektes wird es in der Retina größer/kleiner abgebildet
° Problem: Objekte mit gleichem Sehwinkel können unterschiedliche Größen und Entfernungen haben
-> Größenwahrnehmung hängt von funktionierende Tiefenwahrnehmung ab (und umgekehrt)
-> Experiment:
– Probanden sollen Vergleichsscheibe (3 m entfernt) auf dieselbe Größe einstellen wie eine Testscheibe in unterschiedlicher Entfernung (3 – 36 m).
– Testscheiben hatten jedoch immer denselben Sehwinkel (1°).
– Manipuliert wurde die Anzahl der verfügbaren Tiefenhinweise.
1. Sämtliche Tiefenhinweise vorhanden -> Größe kann gut beurteilt werden
2. Ein Auge geschlossen (keine Querdisparität) -> ähnliche Größenurteile
3. Guckloch (keine Bewegungsparallaxe) -> Größe stark abhängig von Sehwinkel
4. Vorhänge an den Wänden (keine Schatten, Reflektionen etc.) -> Größe = Sehwinkel

92
Q

Größenkonstanz

A

Tritt auf, wenn die Größe eines Objekts aus unterschiedlichen Betrachtungsabständen als identisch wahrgenommen wird.

93
Q

Emmert’sches Gesetz

A

Größenwahrnehmung entspricht der Größe des retinalen Abbilds multipliziert mit der wahrgenommenen Distanz
G_W = k * G_R * D_W
G_W: Wahrgenommene Größe
G_R: Größe des retinalen Abbilds (Sehwinkel)
D_W: Wahrgenommene Distanz (abhängig von Tiefenhinweise)

94
Q

Weitere Größenhinweise

A
  • Größe vertrauter Objekte

- Texturinformation

95
Q

Größe-Distanz-Skalierung

A

Ein hypothetischer Mechanismus, der die Größenkonstanz unterstützt, indem er die wahgrenommene Distanz eines Objekts berücksichtigt. Gemäß der Theorie wird die wahrgenommene Größe G_W des Objekts aus der Multiplikation der Bildgröße G_R auf der Retina mit einer konstanten k bestimmt. (s. Emmert’sches Gesetz)

96
Q

Ames’scher Raum

A

° Verzerrter Winkel und Entfernungen: Retinales Bild sieht so aus, als würde es von einem rechtwinkligen Raum stammen, in der die Personen gleich weit entfernt sind, obwohl der Raum einfach anderes konzipiert wurde
-> Daher werden sie als unterscheidlich groß wahrgenommen

97
Q

Mondtäuschung

A

° Sehwinkel vom Mond ist/muss immer gleich sein, da ihre physikalische Größe und Entfernung zu der Erde konstant ist.
° durch Tiefenwahrnehmung erklärbar:
- der Mond wird nah am Horizont über eine Landschaft/ Gelände voller Tiefeninformationen gesehen, währenddem der Mond selber oben am Himmel ist in der keine/ sehr wenige Tiefeninformationen erhalten sind

98
Q

Mondtäuschung

A

° Sehwinkel vom Mond ist/muss immer gleich sein, da ihre physikalische Größe und Entfernung zu der Erde konstant ist.
° durch Tiefenwahrnehmung erklärbar:
- der Mond wird nah am Horizont über eine Landschaft/ Gelände voller Tiefeninformationen gesehen, währenddem der Mond selber sich oben am Himmel befindet, in der es keine/ sehr wenige Tiefeninformationen gibt
- Vorstellung dass der Horizont als weiter entfernt wahrgenommen wird, als der Himmel über den Betrachter, liegt daran, dass das Himmelsgewölbe abgeflacht wirkt

99
Q

Strabismus

A

Fehlstellung der Augen, sie sind unkoordiniiert (BSp. Schielen, Krankheit etc.)

  • > Visuelles System unterdrückt ein Auge bei der Wahrnehmung, um keine Doppelbilder zu erhalten
  • > Betroffene sehen die Welt demnach nur mit einem Auge (monokulare Tiefenhinweise)
100
Q

Gekreuzte Querdisparität

A

Objekt liegt vor dem Horopter

101
Q

Ungekreuzte Querdisparität

A

Objekt liegt auf dem Horopter