VL 3 Flashcards

1
Q

Was beschreibt Myopie?

A

Kurzsichtigkeit (Myopie) bezeichnet eine Form der Fehlsichtigkeit, bei der
weit entfernte Objekte unscharf wahrgenommen werden
▪ Fernpunkt: Abstand, in dem Objekt noch auf der Retina fokussiert wird; >Fernpunkt: unscharf
▪ axiale Myopie: Augapfel ist zu lang; ▪ refraktiv: Lichtbrechung durch Linse/Hornhaut ist zu stark

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2
Q

Rezeptives Felder I

A

Das rezeptive Feld (einer retinalen Ganglienzelle) ist der Bereich des
visuellen Felds, in dem Lichtreize zu einer Aktivitätsänderung führen.
▪ Retinale Ganglienzellen (Output-Ebene) zeigen konzentrische rezeptive
Felder mit zwei funktionell gegenläufigen Bereichen: Zentrum & Peripherie
▪ Grundlage: Impulse der Photorezeptoren werden in Schichten der Retina verschaltet
▪ ON-Zentrum-Ganglienzelle: Lichtreiz in RF Zentrum → Aktivität↑; RF Peripherie → Aktivität↓
▪ OFF-Zentrum-Ganglienzelle: Lichtreiz in RF Zentrum → Aktivität↓; RF Peripherie → Aktivität↑

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3
Q

Rezeptive Felder II

A
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4
Q

Retinotopie

A

Retinotopie bezeichnet eine räumliche (topologische) Organisation der
visuellen Reizverarbeitung, von der Retina bis in den visuellen Kortex
▪ Benachbarte retinale Ganglienzellen besitzen benachbarte & überlappende rezeptive
Felder und projizieren zu benachbarten nachgeschalteten Neuronen entlang der Sehbahn

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5
Q

Kortikaler Vergrößerungsfaktor

A

Foveale Stimulation führt zu Aktivierung in größeren Gebieten des Cortex
als periphere Stimulation
▪ Ca. 50% der Neurone im primären visuellen Cortex (V1) repräsentieren die Fovea
▪ Gesichtsfeld: wahrgenommener Ausschnitt des Raums bei Fixation; Gesamtheit aller RFs
▪ Kortikaler Vergrößerungsfaktor (engl. cortical magnification factor, CMF): kortikale Distanz
zwischen zwei Punkten mit 1° Distanz im Gesichtsfeld (Daniel & Whitteridge, 1961)
▪ In der Peripherie des visuellen Felds (Gesichtsfelds) werden die rezeptiven Felder (RF)
immer größer und der CMF immer kleiner

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6
Q

Laterale Hemmung

A

Laterale Hemmung bezeichnet ein allgemeines Verschaltungsprinzip
im Gehirn, nach dem sich benachbarte Zellen wechselseitig hemmen
▪ Im visuellen System dient die laterale Hemmung insbesondere der Verstärkung von
lokalen Kontrasten; Beispiel I: Simultaner Helligkeitskontrast, Beispiel 2: Mach’sche Bänder
▪ Beobachtung: die wahrgenommene Helligkeit von Objekten hängt i.d.R. mehr von der
Helligkeit benachbarter bzw. umgebender Objekte ab als von ihrer eigenen Helligkeit

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7
Q

Was sind Mach’sche Bänder?

A

Bei einer Abfolge von Flächen
unterschiedlicher Graufärbung, die in sich keine Farbgraduierung haben, entstehen entlang der Grenzen Mach‘sche Bänder
(oder Mach‘sche Streifen):
An der hellen Seite ein hellerer Streifen und auf der dunklen Seite ein dunklerer Streifen.
 Kontrastverstärkung in Grenzbereichen

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8
Q

White-Täuschung

A

White-Täuschung: graue Streifen erscheinen links dunkler als rechts
▪ Kann die White-Täuschung plausibel mit Hilfe von lateraler Hemmung erklärt werden?
▪ Nein; alternativer Ansatz: scheinbarer Vorder- & Hintergrund (links: graues Rechteck auf
weißem Hintergrund; rechts: graues Reckteck auf schwarzem Hintergrund; beide verdeckt)
▪ Komplexere (höhere) kognitive Verarbeitungsprinzipen sind an White-Täuschung beteiligt

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9
Q

Hermann-Gitter-Täuschung

A

Bei Betrachtung des Hermann-Gitters erscheinen dunkle Flecken in den
Kreuzungen der weißen Linien; aber nicht, wenn man Kreuzung fixiert
▪ #1 Wie lässt sich die Wahrnehmung bei Betrachtung des Hermann-Gitters auf der Grundlage
von lateraler Hemmung und konzentrischer rezeptiver Felder (RFs) erklären?
▪ #2 Warum erscheinen die dunklen Flecken nicht an Kreuzungen, die man gerade fixiert?
▪ Erklärung der Täuschung mittels konzentrischer RFs versagt bei Gitter-Variante (Täuschung↓)

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10
Q

Helligkeitswahrnehmung Grundprinzip

A

Grundprinzip: Wir können ein (nicht-lichtemittierendes) Objekt sehen,
wenn einfallendes Licht von der Oberfläche des Objekts reflektiert wird

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11
Q

Helligkeitswahrnehmung

A

Physikalisch: Illuminanz (I), Reflektanz (R), Luminanz (L); es gilt: L = I * R
▪ Perzeptuell: Weiße Oberfläche, R ~ 0.90 (90% Reflektanz); Schwarz, R ~ 0.03 (3%)
▪ Wahrgenommene Reflektanz: Lightness (= Oberflächeneigenschaft, schwarz bis weiß)
▪ Wahrgenommene Luminanz: Brightness (= Eigenschaft visuelle Region, dunkel bis hell)
▪ Schwarzes Objekt im Sonnenlicht kann größere Luminanz aufweisen als weißes Objekt
im Schatten; visueller Kontext beeinflusst die wahrgenommene Reflektanz (Lightness)

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12
Q

Cornsweet-Täuschung

A

Luminanz ≠ Lightness (wahrgenommene Objekteigenschaft)

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13
Q

Helligkeitskonstanz

A

Helligkeitskonstanz: Die Wahrnehmung gleichbleibender Lightness eines
Objekts trotz wechselnder Beleuchtung (physikal. Luminanz & Illuminanz)
▪ Mit Hilfe des Kontexts versucht das visuelle System, auf Eigenschaften der physikalischen
Oberflächen zu schließen & dabei wechselnde Beleuchtungsbedingungen „einzukalkulieren“

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14
Q

Lightness and Brightness etc. (Gilchrist 2007)

A

Brightness is the perceptual dimension
that runs from dim to bright.
Like lightness, brightness is a perceptual term. The physical counterpart of brightness is called luminance — that is,
the absolute intensity of light reflected in the direction of the observer’s eye by a surface (or at least coming from a certain part of the visual field). In short, if lightness is perceived reflectance, brightness is perceived luminance. The reflectance of an object is a relatively permanent property, whereas its luminance is transient.
Lightness concerns the objective side of visual experience while brightness concerns the subjective side.

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15
Q

Adelsons Schachbrett-Täuschung

A

Adelsons Schachbrett-Täuschung (Felder A & B besitzen dieselbe physikalische Luminanz,
erscheinen aber in unterschiedlichen Grautönen; Physik: A=B; Wahrnehmung: A<B)
Zwei Oberflächen derselben Luminanz; Beleuchtung:
eine Oberfläche im Licht (A), die andere im Schatten (B)

  • Helligkeitskonstanz: Feld B wird höhere Lightness als A
    „zugeordnet“, weil B als „im Schatten“ interpretiert wird
  • Visuelles System interpretiert das reflektierte Licht nicht
    als absolute Größe, sondern relativ zu den im Reiz/Bild
    erkennbaren Beleuchtungsverhältnissen
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16
Q

Wahrnehmung von Transparenz

A

Felder A & B in der Abbildung besitzen dieselbe physikalische Luminanz
▪ Subjektive Wahrnehmung: A erscheint heller als B (Lightness A>B)
▪ Adelson (2000): Täuschung beruht auf der Wahrnehmung von Transparenz
▪ Hypothese: Das visuelle System macht die Annahme, dass Feld A hinter einem dunklen
transparenten Band liegt; Feld A wird aufgrund Transparenz höhere Lightness zugeordnet

17
Q

Licht & Schatten und Orientierung

A

Licht-Schatten-Bilder werden i.d.R. je nach Orientierung interpretiert
▪ Die Wahrnehmung eines konkaven Reizes kann zur Wahrnehmung eines konvexen Reizes
führen (und umgekehrt), wenn man das Bild auf den Kopf stellt
▪ Erklärungsansatz: bei der Interpretation visueller Reize geht das visuelle System von einer
einzelnen, von oben herabscheinenden Lichtquelle aus (engl. „light-from-above“ prior)
▪ Adams et al. (2004): visuell-haptisches Training kann „Licht-von-oben“ Vorannahme ändern

18
Q

Vorwissen (Priors) & Wahrnehmung

A

Wahrnehmung geschieht i.d.R. auf der Basis unvollständiger, unsicherer,
verzerrter & mehrdeutiger Information; Vorwissen spielt wichtige Rolle
▪ Bayes’scher Ansatz der Wahrnehmung: Organismus arbeitet mit Wahrscheinlichkeiten;
Vorwissen, Annahmen & Erwartungen (engl. priors) werden mit sensorischen Inputs kombiniert
▪ Beispiel: schwache Vorannahme über Helligkeit (engl. prior) – breite Verteilung; sensorische
Helligkeitsmessung mit relativ hoher Präzision (engl. evidence) – schmale Verteilung
▪ Kombination der Wahrscheinlichkeiten entsprechend der Bayes-Regel; wahrgenommene
Helligkeit (engl. posterior) liegt zwischen beiden Kurven, hier: näher am sensorischen Input

19
Q

Baye’scher Ansatz

A
20
Q

Relative Reflektanz

A

Helligkeitskonstanz kann zusammenbrechen, wenn keine beleuchteten
Vergleichsobjekte & kein Schätzer für Beleuchtungssituation vorliegen
▪ Verhältnisprinzip der relativen Helligkeit (Lightness): schwarz erscheint ein Objekt nur in
Relation zu einem (normalerweise stets vorhandenen) helleren Gegenstand
▪ Experiment von Gelb (1929): Scheibe erscheint weiß, da kein Vergleichsobjekt vorhanden
▪ Helligkeitskonstanz benötigt mehrere Objekte („relative Reflektanz“) und ist grundlegend
abhängig von der kognitiven Beurteilung der Beleuchtungssituation

21
Q

Fragen zur Selbvstüberprüfung

▪ Was beschreiben die Mach-Bänder und auf welchem Prinzip basieren
Sie?
▪ Kann die White-Täuschung durch laterale Hemmung erklärt werden?
Erklären Sie ihre Antwort.
▪ Nennen Sie eine Täuschung die entstehen kann, wenn zwei Farbfelder die
gleiche physikalische Luminanz aufweisen, aber einem Feld eine höhere
Lightness zugeschrieben wird.
▪ Was ist Helligkeitskonstanz?
▪ Was ist die „Licht-von-oben“ von Vorannahme?

A