VL 5: Helligkeit, Größe, Tiefe Flashcards
Was bestimmt die Wahrnehmung von Helligkeit?
Die Intensitätswahrnehmung von Licht wird bestimmt durch:
a) Lichtmenge der Quelle
b) Reflektion der Oberfläche
Was ist eine Beleuchtungsgrenze?
Kontur, die durch veränderte Lichtverhältnisse entsteht (Schatten)
Was ist eine Reflektionsgrenze?
Die Reflektion einer Oberfläche ändert sich (Verschiedene Farben)
(-> Helligkeit bedeutet die Wahrnehmung d. Schattierung der achromatischen Farbe- schwarz/weiß/grau)
Was ist Kontrastüberhöhung?
Die Wahrnehmung der Helligkeit zweier Flächen entspricht nicht immer der Verteilung ihrer Intensität.
Beispiel: Mach’sche Bänder
Definiere die Begriffe “physikalischer Kontarst” und “perzeptueller Kontrast”.
physikalischer Kontrast: Unterschied der Intensität zweier Flächen
perzeptueller Kontrast: Wahrnehmung unterschiedlicher Intensitäten zweier Bereiche.
Was sind Konturen? Was ermöglichen sie?
- Konturen sind enge Regionen, die zwei Flächen visuell trennen
- sie ermöglichen: Erkennen von Formen und Objekten (da diese hauptsächlich aus Konturen bestehen)
Auswirkung von Sakkaden auf die Wahrnehmung von Kontrasten? Führe hierzu ein Experiment an!
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
Wovon ist der wahrgenommene Kontrast abhängig?
- räumliche Frequenz
- Schärfe von Konturen
- Helligkeit angrenzender Flächen (-> Mach’sche Bänder)
Wie beeinflusst die räumliche Frequenz die Wahrnehmung von Kontrasten?
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)
Was sind Mach’sche Karten?
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
Beschreibe die “Helligkeitskonstanz”! Wann wird sie wichtig?
- 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.
Beschreibe das Prinzip, das die Helligkeitskonstanz bewirkt.
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
Schilder ein Experiment zur Prüfung des Erklärungsansatzes zur Helligkeitskonstanz!
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
Wodurch werden Schatten erkannt?
- Penumbra: verwischte Begrenzung von Schatten
- Form von Schatten: oft natürliche Objekte
Stelle den Hinweisreizansatz dar!
- 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
Welche Hinweisreize nutzen wir zur Tiefenwahrnehmung?
- okulomotorische Reize
- Binokulare Disparität
- Bildliche Reize
- Bewegungsreize
Was sind Okulomotorische Reize? Wie helfen sie unserer Tiefenwahrnehmung?
- 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.
Bildliche Reize: Welche kennst du? Wie helfen sie uns bei der Tiefenwahrnehmung?
- 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
Bewegungsreize - was sind sie und wie helfen sie bei der Tiefenwahrnehmung?
- 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
Binokulare Disparität
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.
Was sind korrespondierende Netzhautstellen?
Punkte auf der Netzhaut, die sich überlappen würden, wenn man beide Retinas übereinanderschieben würde.
Punkte, die auf dem Horopterkreis liegen, fallen auf korrespondierende Netzhautstellen.
Was ist der Horopterkreis? Disparität?
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
Binokulare Disparität: Was ist ein Stereoskop?
Gerät, das eine Tiefenillusion durch zwei geringfügig verschiedene Fotos produziert, die dem linken und rechten Auge präsentiert werden.
Gibt es neuronale Substrate für das Phänomen der bonokularen Disparität?
- 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.
