VL 5: Helligkeit, Größe, Tiefe Flashcards

1
Q

Was bestimmt die Wahrnehmung von Helligkeit?

A

Die Intensitätswahrnehmung von Licht wird bestimmt durch:
a) Lichtmenge der Quelle
b) Reflektion der Oberfläche

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2
Q

Was ist eine Beleuchtungsgrenze?

A

Kontur, die durch veränderte Lichtverhältnisse entsteht (Schatten)

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3
Q

Was ist eine Reflektionsgrenze?

A

Die Reflektion einer Oberfläche ändert sich (Verschiedene Farben)

(-> Helligkeit bedeutet die Wahrnehmung d. Schattierung der achromatischen Farbe- schwarz/weiß/grau)

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4
Q

Was ist Kontrastüberhöhung?

A

Die Wahrnehmung der Helligkeit zweier Flächen entspricht nicht immer der Verteilung ihrer Intensität.

Beispiel: Mach’sche Bänder

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5
Q

Definiere die Begriffe “physikalischer Kontarst” und “perzeptueller Kontrast”.

A

physikalischer Kontrast: Unterschied der Intensität zweier Flächen

perzeptueller Kontrast: Wahrnehmung unterschiedlicher Intensitäten zweier Bereiche.

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6
Q

Was sind Konturen? Was ermöglichen sie?

A
  • Konturen sind enge Regionen, die zwei Flächen visuell trennen
  • sie ermöglichen: Erkennen von Formen und Objekten (da diese hauptsächlich aus Konturen bestehen)
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7
Q

Auswirkung von Sakkaden auf die Wahrnehmung von Kontrasten? Führe hierzu ein Experiment an!

A

Visuelles System reagiert gut auf sich ändernde, aber schlecht (bis gar nicht) auf konstante Stimulation.
-> zum Erkennen von Konturen benötigen wir Sakkaden.

Experiment von Pitchard (1961):
- Ein Projektor am Auge befestigt
- Bild bewegt sich mit dem Auge -> stimuliert immer gleiche Rezeptoren
- nach 3 Sek. lösen sich die Konturen auf
-> bei stabilisierter Netzhaut verschwinden die Konturen

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8
Q

Wovon ist der wahrgenommene Kontrast abhängig?

A
  • räumliche Frequenz
  • Schärfe von Konturen
  • Helligkeit angrenzender Flächen (-> Mach’sche Bänder)
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9
Q

Wie beeinflusst die räumliche Frequenz die Wahrnehmung von Kontrasten?

A

Gitter-Stimulus
- Kontrast-Sensitivitäts-Funktion: Abbildung des physikalischen Kontrastes, der nötig ist, um ein Gitter zu sehen, im Verhältnis zur räumlichen Frequenz = Kontrastsensitivität ist ein Maß dafür, wie empfindlich Menschen für die Wahrnehmung d. Unterschiedes zwischen hellen und dunklen Balken sind.
-> Erklärung: Räumliche Frequenz Kanäle im visuellen System

Also: Kontrastwahrnehmung ist abhängig von räumlicher Frequenz
-> je höher die räumliche Frequenz, desto geringer der wahrgenommene Kontrast (Bild wirkt verschwommener)

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10
Q

Was sind Mach’sche Karten?

A

Eine Demonstration dafür, wie Licht und Schatten sich auf die Wahrnehmung auswirken:
- Streifen Papier in der Mitte falten und aufstellen, Kante von links beleuchten
- von oben aus 45 Grad Winkel ansehen
- beide Seiten sehen weiß aus -> Helligkeitskonstanz
- zweiter Schritt: durch Loch auf Papier blicken -> Helligkeitskonstanz funktioniert nur, wenn das visuelle System adäquate Info über Beleuchtungsbedingungen hat

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11
Q

Beschreibe die “Helligkeitskonstanz”! Wann wird sie wichtig?

A
  • Helligkeit meint hier die Wahrnehmung der Reflektion einer Oberfläche ( = engl. “lightness”)
  • Burzlaff (1931): Wahrnehmung von Helligkeit orientiert sich am Prozentsatz des reflektierten Lichts und bleibt für eine gegebene Oberfläche konstant = Reflektanz ist relativ, es wird immer eine bestimmte Prozentzahl reflektiert

->Beim Auftreten von Helligkeitskonstanz wird unsere Helligkeitswahrnehmung nicht von der Beleuchtung, sondern durch die Reflektanz d. Objekte bestimmt
-> d.h. z.B., dass eine weiße Oberfläche auch bei veränderten Lichtverhältnissen weiß erscheint (weiß reflektiert immer 90%)

Wichtig, wenn Objekte teilweise im Schatten liegen.

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12
Q

Beschreibe das Prinzip, das die Helligkeitskonstanz bewirkt.

A

Das Verhältnisprinzip:
- eine Fläche erscheint unter verschiedenen Beleuchtungsbedingungen gleich hell, wenn sie im Verhältnis zur Umgebung den gleichen Anteil an Licht reflektiert
- zwei Flächen, die verschiedene Lichtmengen reflektieren, erscheinen gleich hell, wenn das Verhältnis ihrer Intensitäten zu denen ihrer Umgebung konstant ist

-> solange Verhältnis der Reflektion zwischen Objekt/Umwelt gleich bleibt -> Helligkeitskonstanz

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13
Q

Schilder ein Experiment zur Prüfung des Erklärungsansatzes zur Helligkeitskonstanz!

A

Versuchsanordnung von Gelb zur Helligkeitskonstanz.

  • Scheibe von niedriger Reflektion in schwarzer Umgebung -> Scheibe ist dunkel, Hintergrund ist noch dunkler
  • verstecktes Licht beleuchtet nur die Scheibe: sie erscheint weiß (Hintergrund reflektiert weniger Licht)
    -> Verhältnis der Lichtintensitäten zwischen Scheibe und Hintergrund lässt die Scheibe weißerscheinen (hat hier größere Reizstärke)
  • als nächstes: Stück weiißes Papier vor der Scheibe -> sie wird sofort als schwarz wahrgenommen, Helligkeitskonstant wird neu “berechnet”

-> es findet also nach dem Verhältnisprinzip eine Berechnung für die Helligkeit der Scheibe statt. Hierbei erscheint die Scheibe im Verhältnis zur Umgebung schwarz = es geht immer nur um das Verhältnis des reflektierten Lichts = Umgebung wird immer einberechnet

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14
Q

Wodurch werden Schatten erkannt?

A
  1. Penumbra: verwischte Begrenzung von Schatten
  2. Form von Schatten: oft natürliche Objekte
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15
Q

Stelle den Hinweisreizansatz dar!

A
  • Hinweisreiz-Ansatz: konstruktivistischer Ansatz
  • Postulierung von Verbindungen zwischen Stimuli in der Umwelt, den Abbildern dieser Stimuli auf der Retina und wahrgenommener Tiefe (denn: Abbildung auf der Retina ist zweidimensional, es muss eine Umwandlung erfolegn um Tiefe erkennen zu können)
  • Ziel: Identifizierung von Info im retinalen Bereich, die mit Tiefe/Raum assoziiert ist
  • Hinweisreiz <-> Tiefenwahrnehmung

-> also: Informationen über die Tiefe werden aus Hinweisreizen erschlossen

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16
Q

Welche Hinweisreize nutzen wir zur Tiefenwahrnehmung?

A
  • okulomotorische Reize
  • Binokulare Disparität
  • Bildliche Reize
  • Bewegungsreize
17
Q

Was sind Okulomotorische Reize? Wie helfen sie unserer Tiefenwahrnehmung?

A
  • Reize, die abhängig sind von von unserer Fähigkeit, die Augenposition und Spannung der Augenmuskulatur zu bestimmen
  • Konvergenz: Bewegung der Augen anch innen, um nahe Objekte zu fokussieren, die mit Muskelbewegung verbunden ist
  • Akkomodation: Veränderung der Linsenform, um verschieden weit entfernte Objekte zu fokussieren (nur unter 3 Metern)

-> dadurch entstehende “Gefühle” im Auge liefern grobe Informationen über Entfernung eines fixierten Objekts. Jedoch keine Info darüber, ob es sich um Akkomodation oder Konvergenz handelt.

18
Q

Bildliche Reize: Welche kennst du? Wie helfen sie uns bei der Tiefenwahrnehmung?

A
  • Überlappung: zeigt die relative Tiefe an, keine absolute Entfernung
  • Größe im Gesichtsfeld: Ein größeres Objekt erscheint weiter vorne
  • Höhe im Gesichtsfeld: Bis zum Horizont: höhere Objekte weiter entfernt; über dem Horizont: höhere Objekte scheinen näher
  • Atmosphärische Perspektive: entferntere Objekte wirken aufgrund der Luftbeschaffenhet unschärfer und bläulicher
  • Lineare Perspektive: Parallele Linien laufen umso stärker aufeinander zu, je weiter sie sich vom Betrachter entfernen, um sich an einem (imaginären) Punkt zu Treffen
  • Vertraute Größe: Wissen von den regulären Größen eines Objekts kann unsere Raum-/und Entfernungswahrnehmung beeinflussen
19
Q

Bewegungsreize - was sind sie und wie helfen sie bei der Tiefenwahrnehmung?

A
  • Bewegungsparallaxe: Geschwindigkeitsunterschiede scheinbarer Bewegung (entfernte Objekte bewegen sich langsam, nache Objekte schnell) (also ich bewege mich und die Objekte sind still, aber es scheint so)
  • Interposition: Verdeckung bzw. Aufdeckung der entfernteren von zwei Oberflächen durch die Bewegung des Beobachters
20
Q

Binokulare Disparität

A

Hinweisreiz, der auf der Tatsache beruht, dass die unterschiedlichen Positionen der Augen zwei leicht verschiedene Bilder der Umwelt erzeugen
- Korrespondierende Nethhautstellen: Punkte auf der Netzhaut, die sich überlappen würden, wenn man beide Retinas übereinanderschieben würde

Disparität: Punkte, die nicht auf dem Horopterkreis liegen, fallen auf nicht-korrespondierende / disparate Stellen (d.h. sie werden auf unterschiedlichen Stellen der Retina abgebildet). Je weiter Objekt vom Horopter entfernt -> je größer der Grad der Disparität.

21
Q

Was sind korrespondierende Netzhautstellen?

A

Punkte auf der Netzhaut, die sich überlappen würden, wenn man beide Retinas übereinanderschieben würde.

Punkte, die auf dem Horopterkreis liegen, fallen auf korrespondierende Netzhautstellen.

22
Q

Was ist der Horopterkreis? Disparität?

A

Imaginäre Oberfläche, die durch den Fixationspunkt läuft; Punkte, die auf ihm liegen, fallen auf korrespondierende Netzhautstellen.

Disparität: Punkte, die nicht auf dem Horopterkreis liegen, fallen auf nicht-korrespondierende / disparate Stellen (d.h. sie werden auf unterschiedlichen Stellen der Retina abgebildet). Je weiter Objekt vom Horopter entfernt -> je größer der Grad der Disparität

23
Q

Binokulare Disparität: Was ist ein Stereoskop?

A

Gerät, das eine Tiefenillusion durch zwei geringfügig verschiedene Fotos produziert, die dem linken und rechten Auge präsentiert werden.

24
Q

Gibt es neuronale Substrate für das Phänomen der bonokularen Disparität?

A
  • es gibt “binokulare Tiefenzellen”:
    diese Zellen reagieren am besten auf Stimuli, die auf Punkte der zwei Retinas fallen, die ein bestimmter Grad an Disparität trennt

-> also: Neuronen verändern ihre Feuerungsrate abhängig von der Disparität -> Info über Tiefe (für Tiefenwahrnehmung ist somit Disparität entscheident, nicht der Horopterkreis) -> Funktioniert logischerweise nur mit 2 Augen.

25
Q

Fazit Tiefenwahrnehmung

A

Bei der Tiefenwahrnehmung wirken alle Tiefenreize zusammen!

26
Q

Exkurs zur Tiefenwahrnehmung: Gibt es einen Einfluss von Handlung auf die Wahrnehmung von Tiefe?

A

Experiment:
Vpn sollten Entfernung zum Target schätzen. Sie sahen eine Wiese mit einigen Hinweisreizen.

UV:
Vpn mit Rucksack vs Vpn ohne Rucksack

Ergebnis:
Vpn mit Rucksack schätzen die Entfernung größer ein -> auch Tiefenwahrnehmung wird z.B. durch die mit einer Handlung verbundenen Anstrengung beeinflusst

27
Q

Welches Phänomen muss beid er Größenwahrnehmung erklärt werden?

A

Sehwinkel, retinale Größe, Distanz
- je näher ein Objekt -> desto größer der Sehwinkel
- je größer ein Objekt -> desto größer der Sehwinkel
- Wenn Sehwinkel groß -> retinales Bild auch groß

-> also: wenn zwei Objekte den gleichen Sehwinkel, sind ihre retinalen Bilder gleich groß.
-> Frage: Wie unterscheidne wir, ob etwas klein und nah dran oder groß und weit weg ist? Denn: beide Objekte haben den gleichen Sehwinkel und werden somit mit der gleichen Größe auf der Retina abgebildet!

28
Q

Was ist die Größenkonstanz?

A
  • sehr oft sehen wir die physikalische Größe eines Objektes unabhängig von dessen Distanz (retinaler Größe) -> wir sehen Objekte als wären sie nah.

Tempel: Unter Größenkonstanz versteht man das Phänomen, dass ein Objekt in unterschiedlicher Entfernung als gleich groß wahrgenommen wird (obwohl sich das retinale Abbild verkleinert/vergrößert)

29
Q

Welche Informationen ziehen wir zur Schätzung der Größe heran?

A
  • Tiefe als Information
  • Texturgradient und Vertrautheit
30
Q

Tiefe als Information für Größenwahrnehmung: Welches Experiment verdeutlicht, dass Menschen Tiefe als Information zur Größeneinschätzung nutzen? Was war die Schlussfolgerung?

A

Größenwahrnehmung hauptsächlich abhängig von Tiefenwahrnehmung. (denn Sehwinkel gibt nicht genügend Informationen über Größe)
-> Fehlen von Tiefeninfo -> fehlerhafte Beurteilung der Größe von Objekten

Experiment von Holway & Boring:
- Vpn saßen am Kreuzungspunkt zweier Flure. In jedem Flur jeweils eine Scheibe angebracht
- erleuchtete Testscheiben in variabler Distanz und Vergleichsscheibe (3 Meter entfernt)
- Testscheiben immer 1° Sehwinkel
- Aufgabe: Größe der Vergleichsscheibe an Testscheibe anpassen (-> Entfernung variiert während Sehwinkel (retinale Größe) konstant gehalten wurde)

Ergebnisse:
- Nachweis der Größenkonstanz: steht Tiefe als Information zur Verfügung, kann die Größe der Scheibe sowohl mit zwei als auch mit einem Auge sehr exakt eingestellt werden
-aber: Größenkonstanz bricht zusammen, wenn Einschätzung der Distanz zu schwierig wird (wenn Vpn durch eineLochblende blicken musste oder der Flur Vorhänge hatte)
-> Beleg dafür, dass Tiefeninformationen notwendig für Größenschätzung sind

Schlussfolgerung: Größe-Distanz-Kombination
Die Information von der Retina wird mit der Distanzabschätzung modifiziert.

31
Q

Tiefe als Information für Größenwahrnehmung: Inwieweit bestätigt das Emmert’sche Gesetz, dass Tiefe als Information genutzt wird, um Größe richtig einzuschätzen?

A
  • Nachbild erscheint umso größer, je weiter entfernt es gesehen wird
  • retinale Größe des Nachbilds immer gleich
  • wahrgenommene Größe bestimmt durch Distanz der Oberfläche, auf der das Nachbild gesehen wird
32
Q

Texturgradient und Vertrautheit als Information: Wie löst der ökologische Ansatz das Problem der Größenkonstanz?

A

Allgemeine Annahme: Wahrnehmung geschieht unmittelbar und nicht durch Berechnung oder Konstruktion.

Texturgradient:
Liegt dann vor, wenn Elemente, die in einer Szenerie gleiche Abstände aufweisen, mit zunehmender Distanz dichter gepackt aussehen -> liefern invariante Info, da die Info unabhängig von der Bewegungsrichtung erhalten bleibt.

-> Größe kann über die Beziehung zwischen Textur und Objekt erschlossen werden

33
Q

Welche Größentäuschungen kennst du?

A
  • Das Ames’sche Zimmer
  • Die Mondtäuschung
  • Müller- Lyer’sche Täuschung
  • Ponzo-Täuschung
34
Q

Beschreibe die Größentäuschungen des “Ames’schen Zimemrs”!

A

Menschen gleicher Größe erscheinen in diesem verzerrten Raum verschieden groß, da sie scheinbar in gleicher Entfernung, de facto aber in unterschiedlicher Distanz zum Beobachter stehen

-> Tiefe als Information wichtig zur korrekten Größeneinschätzung

35
Q

Beschreibe die Mondtäuschung! Welche Erklärungsansätze gibt es?

A

Mond erscheint am Horizont größer als im Zenit.

1. Hypothese der Blickanhebung: Mondtäuschung entsteht durch Augenposition (angehobene Augen lassen den Zenit-Mond kleienr erscheinen)

2. Scheinbare Distanztheorie:
Objekt, das über einem gefüllten Bereich gesehen wird, erscheint weiter weg als eines mit gleichem Sehwinkel, das durch den leeren Raum gesehen wird (Mond am Zenit wird näher geschätzt -> da gleicher Sehwinkel: wird kleiner geschätzt)

36
Q

Für welchen Erklärungsansatz der Mondtäuschung gibt es empirische Evidenz?

A

Kaufmann & Rock (1962): Unterstützung für scheinbare Distanztheorie
- Aufgabe: Vpn sollten sich den Himmel als Oberfläche vorstellen
- Frage: Ist die Oberfläche am Horizont oder am Zenit weiter entfernt?
- Antwort: Am Horizont
- Maskierung der Ebene, über welcher der Horizont erscheint -> Täuschung verschwindet

37
Q

Stelle die Müller-Lyer’sche Täuschung dar! Wie wird diese erklärt?

A

Das Ding mit dem Strich wo einmal Pfeile nach außen und einmal Pfeile nach innen zeigen; nach innen zeigend -> Strich wird länger wahrgenommen

Erklärung:
-falsch angewandte Größenkonstanz: aus der 3D fälschlich auf die 2D Repräsentation übertragene Größe-Distanz-Abwägung
- Linien (automatisch) als Konturen von Innen- und Außenecken gesehen. Innenecke als näher dran und somit kleiner empfunden.

38
Q

Wo liegen die Grenzen der Erklärung von Gregory für die Müller-Lyer Täuschung?

A

Müller-Lyer Täuschung funktioniert auch in abgewandelter Form (Kreise statt Pfeile)

Oder: 3 gefaltete Papiere, Distanz zwischen den Knicken schätzen.

39
Q

Stelle die Ponzo-Täuschung dar!

A

“Zuggleise”: zwei gleich lange Striche scheinen unterschiedlich lang, je nachdem ob sie weiter oben oder unten liegen

Erklärung nach Gregory:
Beide aufeinander zulaufenden Linien werden automatisch als Tiefeninformation der perspektivischen Konvergenz signalisierend wahrgenommen -> obere Linie wird weiter entfernt wahrgenommen und erscheint größer.