Grundlegende Prozesse d. visuellen Wahrnehmung

Allgemeine Psychologie (Subject) / Grundlegende Prozesse d. visuellen Wahrnehmung (Lesson)

Monokulare, binokulare Tiefencues, Größenkonstanz, Farbsehen

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Was sind Tiefencues? Tiefencues helfen dabei das 2-dimensionale retinale Bild in eine 3-D Wahrnehmung umzuwandeln. Dabei wird zwischen mehreren Cuearten unterschieden: Monokulare Tiefencues: das sinde jene Cues, die nur ein Auge benötigen, obwohl diese auch angewendet werden können wenn beide Augen geöffnet sind Binokulare Tiefencues: Setzen das Zusammenspiel von beiden Augen voraus Okulomotorische Cues: Dabei handelt es sich um kinästhetische Cues, und hängen von der Wahrnehmung von Muskelkontraktionen des Auges ab. Die Cues werden für die Tiefenwahrnehmung verwendet und können auch wenn man nicht in Bewegung ist verwendet werden
Was sind monokulare Tiefencues genau? Monokulare Tiefencues benötigen nur ein Auge, natürlich aber auch bei zwei offenen Augen möglich. Diese werden manchmal auch bildhafte (pictorale) Cues genannt, weil sie auch von Künstlern verwendet werden um den Eindruck einer dreidimensionalen Szene zu erzeugen, obwohl sie nur auf einer zweidimensionalen Leinwand malen. Beispiele dafür sind: 1) Linearperspektive: parallele Linien die von uns weg führen scheinen sich aufeinander zuzubewegen, je weiter weg sie sind (Eisenbahngleise)2) Vogel-/Luftperspektive: Licht wird zerstreut wenn es durch die Atmosphäre kommt, Dinge die weiter weg sind scheinen dadurch den Kontrast zu verlieren und wirken daher verschwommen3) Texturgradienten (Struktur/regelmäßiges Muster): Die meisten Objekte haben eine Textur und Objekte die sich wegneigen haben Texturgradienten. Dieser stellt eine Veränderungsrate der Textur dar. Die Dichte einer Textur einer Oberfläche wächst mit seiner steigenden Oberflächenentfernung an, d.h. die texturbildenden Einheiten werden mit zunehmender Entfernung kleiner, liegen also dichter beieinander. 4) Interposition: wenn ein Objekt Teile eines anderen Objektes verdeckt, wirkt es als wäre eines näher und das andere weiter im Hintergrund (illusorisches Quadrat) 5) Schattierung: flache zweidimensionale Flächen können keinen Schatten werfen, deshalb erweckt ein Schatten immer den Eindruck von Dreidimensionalität (Sonne beleuchtet alles von oben)6) Vertraute Größe: wenn wir die Größe eines Objektes kennen, können wir diese Information mit dem retinalen Bild abgleichen und so die Entfernung schätzen7) Bewegungsparallaxe: Bewegung eines Bildes von einem Objekt über die Retina aufgrund der Bewegung des Betrachters. Diese Bewegung wirkt für nähere Objekte schneller und für weiter entfernte langsamer. Außerdem scheinen sich weiter entfernte in die Richtung der Bewegung des Betrachters zu bewegen, während sich die näheren in die andere Richtung bewegen (Zugfahrt).
Was sind binokulare Tiefencues? Räumliches (stereoskopes) Sehen basiert auf binokularen Tiefencues. Die Basis für räumliches Sehen ist die BINOKULARE DISPARITÄT (Ungleichheit):Das ist der Unterschied zwischen den auf die Retina projizierten Bilder der beiden Augen. Da die Augen ein paar cm auseinander liegen, entstehen zwei unterschiedliche retinale Bilder. Die Merkmale dieser werden kombiniert und in weiterer Folge wird ein 3 dimensionales Bild wahrgenommen. Bei der Kombination können auch Fehler passieren, weshalb es zu visuellen Illusionen kommen kann (Wallpaper Illusion). Die Disparität kann man in 2 unterschiedliche Arten einteilen einteilen: Absolute Disparität: = Unterschiede in Bildern die EIN Objekt betreffen, das beiden Augen präsentiert wird Relative Disparität:=> Basiert auf Unterschieden der absoluten Disparitäten von ZWEI Objekten im dreidimensionalen Raum. => Sie erlaubt uns die räumlichen Beziehungen zwischen 2 Objekten im dreidimensionalen Raum zu erkennen.
Was geschieht, wenn Licht auf das Auge trifft? (Licht ist eine Form von elektromagnetischer Strahlung, die Ausbreitung erfolgt durch den Raum und inkludiert Radiowellen, Strahlungshitze, Gammastrahlung und Röntgenstrahlen – nur ein kleiner Teil (Wellenlängen zwischen 400 und 700 Nanometern) ist für den Menschen sichtbar) Lichtwellen von Objekten treffen auf das Auge und passieren die transparente Cornea und gehen weiter zur Iris, diese befindet sich direkt hinter der Cornea und gibt dem Auge seine individuelle Farbe. Wie viel Licht in das Auge eindringt bestimmt die Pupille, eine Öffnung in der Iris. Das Licht wird von der Linse so gebündelt, dass auf dem Augenhintergrund, der Netzhaut (Retina) ein scharfes umgekehrtes Bild des visuellen Reizes entsteht. In der Netzhaut befinden sich 120 Mio Stäbchen für die Hell-Dunkel-Wahrnehmung und 6 Mio Zapfen für die Farbwahrnehmung und Schärfe. Die visuelle Information beider Augen treffen sich über die Sehnerven am optischen chiasma (Sehnervenkreuzung), dann weiter über die Sehstränge in den Thalamus (genauer den lateralen geniculate nucleus) geleitet und mündet danach über die Sehstrahlung in den primären visuellen Cortex V1 (Calcarina) und dann auch V2. In diesem wird linkshemisphärisch das rechte Gesichtsfeld und rechtshemisphärisch das linke Gesichtsfeld abgebildet. Die visuelle Information läuft über verschiedene Untersysteme und Pfade (ventral und dorsal), die im Wesentlichen parallel arbeiten und aus der Information die Merkmale Form, Farbe und Bewegung extrahieren.
Worum geht es beim Binding Problem? Dabei geht es um das Problem der Integration der verschiedenen Sinnesinformationen zu einer einheitlichen Wahrnehmung. Zeki's funktioneller Spezialisierungs Ansatz birgt das Problem, dass dieser nicht erklären konnte wie die unterschiedlichen Informationen (Bewegung, Farbe, und Formsehen) zu einer einheitlichen Wahrnehmung zusammengeführt werden. Zwei Hypothesen gibt es, die Problem erklären versuchen: Synchronisierungshypothese: Entsprechend dieser Hypothese führt ein Reiz zu weitreichender visueller Verarbeitung. Das Zustandekommen eines vollständigen Perzepts geschieht durch die Synchronisierung von neuronaler Aktivität zahlreicher kortikaler Bereiche Jedoch ist diese Hypothese zu einfach, weil visuelle Verarbeitung eines Objekts in verschiedene Gehirnbereiche verteilt ist und durch mehrere Abschnitte führt. Das macht es unplausibel, dass Synchronisierung erreicht werden kann
Wie erklärt man sich die Verarbeitung visueller Reize laut Zeki? Laut Zeki sind unterschiedliche Teile des Kortex auf unterschiedliche visuelle Funktionen spezialisiert (z. B. Farbverarbeitung, Bewegungsverarbeitung, Formverarbeitung jede Region ist für eine Verarbeitungsmodalität zuständig Die Ergebnisse sollen dann kombiniert und zu einer einheitlichen Wahrnehmung führen. Warum funktionale Spezialisierung? => Zeki schlägt zwei Gründe vor: Eigenschaften von Objekten treten in komplexen und unvorhersehbaren Kombinationen in der visuellen Umwelt auf. Um sie richtig wahrzunehmen zu können müssen wir alle Eigenschaften eines Objekts verarbeiten. Die Art der Verarbeitung unterscheidet sich je nach Eigenschaft z.B. Bewegungswahrnehmung benötigt das Zusammenführen von mindestens zwei nacheinander auftretenden Zeitpunkten. Formverarbeitung berücksichtigt die Beziehung von Elementen zueinander zu einem Zeitpunkt. Noch früheres Wissen über Spezialisierung mit Experimenten mit Affen (Makakken) gewonnen. Die Wichtigkeit von V1 besteht darin, dass die Retina zunächst an den primären visuellen Cortex (V1) anschließt. Läsionen an egal welchen Stellen entlang des Pfades der Retina zu V1 führt gewissermaßen zur Blindheit in dem betroffenen Areal von V1. Areale von V2 und V5 haben auch große Wichtigkeit bei der visuellen Wahrnehmung. Hauptfunktionen der verschiedenen Kortexregionen nach Zeki: V1 + V2: Stehen ganz am Anfang der visuellen Infoverarbeitung (frühe visuelle Wahrnehmung) und beinhalten verschiedene Gruppen von Zellen (parvo,ventral, Zapfen) die auf Farbe und Form reagieren V3 + V3A: Reagieren auf die Form (vor allem auf Formen von bewegten Objekten), nicht aber auf Farbe. V4: Mehrheit dieser Zellen reagieren auf Farbe, viele auch auf Linienausrichtung; bei Affen: auch Verbindungen zu temporalem und parietalem Kortex. Personen mit Läsionen haben nicht nur Probleme bei Farbwahrnehmung sondern auch mit räumlicher Wahrnehmung V5: Spezialisiert auf Bewegung, nicht für Farbe, bei Affen. Beim Menschen heißen die Areale, die für visuelle Bewegung spezialisiert sind MT und MST (magno, dorsal, Stäbchen). TMS Läsionen führten zu verlangsamter Wahrnehmung von Bewegung => Akinetopsie: Beeinträchtigte Wahrnehmung von sich bewegenden Objekten Zentrale Annahme von Zeki: Farbe, Form und Bewegung werden in anatomisch unterschiedlichen Teilen des visuellen Kortex verarbeitet.
Wie unterscheiden sich das dorsale und ventrale System visueller Verarbeitung? Einflussreichste Antwort von Milner & Goodale: Es gibt zwei visuelle Systeme: !!! Ansatz von Milnder und Goodale wurde weiterentwickelt von Norman: Dual Process Model !!! 1. Vision-for-perception System: basiert auf dem (größeren) ventralen Was-Pfad, der zuständig für die Verarbeitung von Form und Farbe Dient der Identifikation von Objekten! Verwendung der visuellen Informationen um seine Umwelt kennzulernen, zu identifizieren und wieder zu erkennen Verarbeitung von Reizen ist unter anderem von extraretinalen Einflüssen abhängig z. B. Aufmerksamkeit, Salienz, Arbeitsgedächtnis bei Blindsightpatienten und Personen mit visueller Agnosie beeinträchtigt 2. Vision-for-action System: basiert auf dem dorsalen Wo-Pfad, der für Bewegungsverarbeitung zuständig ist Ermöglicht uns die Orientierung im Raum Versorgt uns mit genauen Informationen, die es uns ermöglichen unsere relative Position zu Objekten zu bestimmen Zuständig für visuelle geleitete Handlungen/Bewegungen z. B. Greifen nach einem Objekt Nutzbarmachung der visuellen Information, um Verhalten anzuleiten Wahrnehmung und Interpretation räumlicher Verhältnisse - Nachweise: Dorsales System: optische Ataxie (Beschädigung des dorsalen Pfades => intakte visuelle Wahrnehmung, aber Beeinträchtigung bei visuell geleiteten Handlungen z. B. Greifen von Objekten beeinträchtigt aber Planung der Handlung ist normal Ventrales System: visuelle Agnosie (Schäden ventraler Pfad) => Intaktes Sehen, aber eingeschränkte Fähigkeit Objekte zu erkennen. Aktivität in ventralen Hirnarealen gleich stark bei Zeichnungen von Objekten wie bei sinnlosen Strichzeichnungen Nachweise für ventrales und dorsales System => Hollow face illusion
Beschreiben Sie mir das dorsale System! Zuständig für Handlungskontrolle und visuell geleitetes Handeln wird auch Wo-Pfad genannt Sensitivität: Hat hohe zeitliche Auflösung: Bewegung Geschwindigkeit: läuft schnell ab Bewusstsein: wenig Bezugsrahmen: egozentrisch, körperzentriert Visueller Input geschieht über die Retina magnozelluläre Ganglien Zellen > magnozelluläre CGL-Schicht > V1 > V2 > V3 > MT(Bewegung)
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Beschreiben Sie mir das ventrale System! Ventraler Pfad „Was“ Wahrnehmung: P-Ganglien-zellen > parvozelluläre CGL-Schicht > V1 > V2 > V4(Farbe) > IT(Form) Funktion: Erkennen und Identifizieren Sensitivität_ hat hohe räumliche Auflösung: Details Gedächtnis: Gedächtnisbasiert, gespeicherte Repräsentationen relativ langsam hoher Bewusstseinsgrad Objektzentriert
Was sind Illusionen? Illusionen zeigen uns, dass unsere Wahrnehmung fehleranfällig ist und, dass wir nicht imstande sind, die Wirklichkeit als solche zu erfassen, sondern lediglich eine mehr oder weniger wirklichkeitsgetreue Abbildung Sie führen unsere Wahrnehmung in die Irre
Beschreiben Sie die Hollow-face-Illusion oder Tiefenumkehr! = eine optische Täuschung dabei handelt es sich um eine OT bei der wir ein dreidimensional hervorstehendes Gesicht wahrnehmen, obwohl die Maske in Wirklichkeit nach innen gewölbte.Durch die richtige Beleuchtung erscheint eine konkave Gesichtsmaske als konvex. Der umgekehrte Effekt (eine konvexe Struktur erscheint konkav) lässt sich ebenfalls beobachten. Ein anderer Effekt der Tiefenumkehr tritt bei eigentlich planen Abbildungen auf, in die der Beobachter sowohl eine konvexe als auch eine konkave Struktur hineininterpretieren und bei einiger Übung die Interpretation „umspringen“ lassen kann. Erklärung? Das Bild der Gesichtsmaske, das auf der Retina abgebildet wird, kann zweideutig (entweder als Vorder- oder als Hintergrund) interpretiert werden. Das menschliche Gehirn wählt automatisch die wahrscheinlichere Interpretation aus. Da wir im Alltag gewöhnt sind, Gesichter anzutreffen, wird auch der Maskenhintergrund als Gesicht interpretiert. Dieses Beispiel zeigt, dass unsere Wahrnehmung oft auf Erfahrung beruht Studie von Kroliczak: - Untersuchte wie sich Hypothese von Milner und Goodale auf die Hollow-mask Illusion auswirkte: Teilnehmern wurden normales Gesicht, eine hohle Maske, die konvex wahrgenommen wurde und eine hohle Maske, die als hohl wahrgenommen wurde vorgegeben. Auf den drei Masken wurden kleine Magnete befestigt anhand von denen man den Abstand zwischen der Maske und sich selbst abschätzen sollte.- Drei Bedingungen: 1) Magnetposition zeichnen, 2) den Magnet anschnepfen, 3) langsames Hinzeigen wo der Magnet ist Ergebnisse: - Zeichnen: Die Illusion wurde beim Zeichnen ähnlich weit entfernt eingeschätzt wie das normale Gesicht, die hohle Maske wurde als weiter entfernt eingeschätzt- Schnepfen: Am genauesten Entfernung eingeschätzt- Langsames Hinzeigen: war inakkurater als schnepfen > vermutlich Einfluss des vfp auf vfa Erklärung: - Der Grund warum die beiden motorischen Schätzungen unterschiedlich waren, kann auf die Tatsache zurück zu führen sein, dass beim Schnepfen der Vorgang automatisch und schnell geschieht. Beim langsamen Hinzeigen wird neben dem vfa auch das vfp verwendet. Dieses wird immer dann verwendet wenn: das Gedächtnis zur Ausführung der Handlung benötigt wird Zeit für das Planen einer Bewegung verfügbar ist Planung bezüglich der Ausführung einer Bewegung notwendig ist Die Handlung seltsam oder ungeübt ist - Das ventrale System ist immer dann in Verwendung wenn eine Bewegung nicht automatisch ist und kognitive Prozesse notwendig sind
Was ist die Ebbinghaus-Illusion und die Müller-Lyer Illusion? Ebbinghaus: Zwei gleich große Kreise werden präsentiert. Einer wird von größeren Kreisen umgeben und der andere von kleineren Kreisen. Jener Kreis der von größeren Kreisen umgeben wird, wird als kleiner wahrgenommen Müller-Lyer: Zwei gleich lange Linien erscheinen unterschiedlich lang je nachdem welche Orientierung die Pfeilspitzen annehmen. Nach innen erscheint Linie länger. Paradoxon: Wie kann sich erklären lassen, dass unsere Wahrnehmung so fehlerhaft ist und wir uns trotzdem so problemlos in unserer Umwelt fortbewegen und zurechtfinden können? Milner und Goodale Erklärung für das Paradoxon: Die meisten Experimente bzgl. optischer Illusionen involvieren das vision for perception System, aber nicht das vision for action. Im Alltag verwenden wir aber meistens unser vision for action System, um uns erfolgreich in unserer Umwelt zurecht zu finden. Es versorgt und mit genauen Informationen über unseren Standort in Relation zu Objekten Aus diesem Grund stellten Milner und Goodale die Hypothese auf, dass wenn man das vision for action System in das Design einbezieht die Effekte von optischen Illusionen verpuffen. Im Genaueren untersuchten sie Greifbewegungen mit einer 3-D Version der Müller-Lyer-Illusion. Einmal sollten sie die Länge mit ihrem Daumen und Zeigefinger abschätzen(Vfp) und in einer anderen Bedingung griffen die ProbandInnen mit ihren Daumen und Zeigefinger der Lange nach nach dem Objekt (Vfa) Eine Meta-Analyse zeigte auf, dass die Illusionseffekte bei vfp 4x größer waren als bei vfa
Erklären Sie den Unterschied zwischen effektivem Greifen und sachgemäßen Greifen Sachgemäßes Greifen setzt das Abrufen von gespeichertem Wissen über ein Objekt und das ventrale System (Repräsentationen mit Gedächtnis vergleichen) voraus Studie: - Greifaufgabe: Nach verschiedenen Objekten soll gegriffen werden deren Griff von der Person wegzeigt (Hammer, Zahnbürste etc.). Daraufhin sollte Personen nach dem Objekt greifen ohne Aufgabe (Kontrollgruppe), während sie paarweise Assoziationen lernen oder eine räumliche Vorstellungsaufgabe bearbeiteten.- Annahme, dass das sachgemäße Greifen eines Objekts während der Durchführung einer Aufgabe bei der man das LZG beansprucht, beeinträchtigt wird, konnte gezeigt werden
Warum sind Objekte farbig? Dias Material eines Objekts refektiert nur bestimmte Farben. Das ist eine Teilerklärung für die Farbenkonstanz aufgrund der bestimmte Objekte unter verschiedenen Lichtverhältnissen fast annähernd immer die gleiche Farbe aufweisen. Wenn wir z. B. eine rote Karte sehen werden alle Wellen außer die langwellige rote absorbiert und nur die rote reflektiert. Bei einem weißen Blatt werden alle Wellenlängen des Lichts reflektiert, bei einem schwarzen Blatt alle absorbiert. Qualiproblem: trotz objektiven Unterschied zwischen Wellenlängen können sich die subjektiven Empfindungen bezüglich der Farben von den objektiven Maßen unterscheiden z. B. Gelb und Grün sind sich zum Beispiel wellenlängentechnisch ähnlich weit auseinander wie verschiedene Grüntöne Bei Flüssigkeiten: Selektive Transmission. Bsp: Kirschsaft – lässt langwelliges Licht passieren => er ist rot
Was ist Farbe? Farbe ist keine physikalische Eigenschaft der Objekte in unserer Umwelt, sie ist eine Empfindung und daher eine subjektive Größe, die in einer Beziehung zu elektro- magnetischen Wellen steht. Das für uns sichtbare Farbenspektrum reicht von kurzen (380nm, dann ultraviolett) bis langen (780nm, dann infrarot) Wellenlängen. Drei Farbqualitäten: Farbton Helligkeit Sättigung
Was charakterisiert die trichromatische Farbentheorie von Young? Basiert auf der Aktivität von drei verschiedenen Rezeptorsystemen Laut Young genügen drei Primärfarben, um alle Farbtöne zu mischen Primärfarben sind Rot (700 nm), Grün (546 nm) und Blau (435 nm) Da drei Farben genügen, vertritt man die Auffassung, daß es auf der Netzhaut drei unterschiedlich farbempfindliche Sensorentypen gibt. Durch unterschiedlich starke Erregung dieser drei Sensoren (Zapfen) und anschließender gemeinsamer Verrechnung entstehen die unterschiedlichen Farben (Helmholtz) => Die Farbeindrücke ergeben sich durch additive Farbmischung - Das Mischen aller Farben ergibt weiß
Gegenfarbentheorie von Hering stützt sich auf das Phänomen der negativen Nachbilder. Die illusorische Wahrnehmung der Komplementärfarbe der Farbe die man davor gerade fixiert hat Demnach gibt es die vier Urfarben Rot, Gelb, Blau und Grün, wobei sich die Wirkung der Gegenfarben Rot/Grün und Blau/Gelb sowie von Schwarz/Weiß antagonistisch verhalten. Diese Erregungs- und Hemmprozesse lassen sich nicht an den Zapfen, aber an den nachgeschalteten Neuronen der Retina beobachten. Beide Theorien sind also auf unterschiedlichen Ebenen des visuellen Systems richtig (grünliches rot. Langes Betrachten einer Farbe erzeugt eine extreme Aktivierung im zuständigen entgegengesetzten Prozess, Aufmerksamkeit dann auf weiß bewegt sich Prozess zum anderen System)
Erklären Sie die Dual-Process-Theorie Drei verschiedene Zapfentypen im Auge, die jeweils für kurz (blau)-, mittel (grün)- und langwellige (rot) Lichtstrahlen empfindlich sind (Trichromatische Farbentheorie), liefern Impulse an die nachgeschalteten neuronalen Farbkanäle (Gegenfarbentheorie). Die Dreifarben- und die Gegenfarbentheorie wurden zu einem Ansatz vereinigt, indem die beiden theoretischen Ansätze zwei verschiedenen Stufen der Verarbeitung zugeordnet wurden: eine erste Stufe mit den drei Rezeptortypen (Retina) steht für die Dreifarbentheorie und eine zweite spätere Stufe steht für die Gegenfarbentheorie (neuronale Ebene). Infolge der Verschaltung der Ausgänge der Rezeptoren werden gegenfarbenempfindliche Verarbeitungssysteme gebildet. Spätere physiologische Experimenten haben bestätigt, dass es solche gegenfarben- empfindliche Verarbeitungssysteme gibt. Zusammenfassung: Folgende werden heute angenommen:  a. Das Rot-Grün-Kanal der zweiten Verarbeitungsstufe stellt die Differenz der Aktivität von M- und L-Rezeptoren.  Die Richtung der Differenz legt fest ob grün oder rot wahrgenommen wird b. Das Blau-Gelb-Kanal der zweiten Stufe hat gegensätzliche Eingänge von den K- Rezeptoren und einer Kombination von M- und L-Rezeptoren.  Stellt die Differenz der Aktivität von M- und L-Rezeptoren dar. Die Richtung der Differenz legt fest ob blau oder gelb wahrgenommen wird c. Das Hell-Dunkel-Kanal erhält gleichgerichtete Signale von allen drei Rezeptoren der ersten Verarbeitungsstufe.
Was ist Farbkonstanz? Beschreibt die Beobachtung, dass trotz Schatten oder Lichtveränderungen die Farbe als konstant bspw. rot wahrgenommen wird. Das spricht dafür, dass Farbwahrnehmung nicht ausschließlich mit Wellenlängen des Lichts, welches von Objekten reflektiert wird zu tun hat. Erklärung - Chromatische Adaption: Die Sensitivität für Licht nimmt mit der Zeit ab. Automatischer Weißabgleich des Auges. Durch diese Fähigkeit des Auges nimmt der Mensch einen Wechsel der Farbtemperatur des Umgebungslichtes subjektiv kaum wahr. - Farbkonstanz wird durch unser Wissen über Objekte beeinflusst (Beispiel graue Bananen wurden als gelb wahrgenommen, weil sie ja normalerweise gelb sind.)- Lokaler und Globaler Kontrast ist eine wichtige Informationsquelle für die Farbkonstanz, wenn es keine Kontrasthinweise gegeben hat, wurde die Farbkonstanz seltener aufrechterhalten- Farbenkonstanz kann stark von Top-Down-Prozessen beeinflusst werden (effects based on knowledge). Region V4 dürfte für Farbenkonstanz sehr wichtig sein.
Cone Excitation-Ratio Beweist, dass vor allem die Oberflächenbeschaffenheit eines Objekts für dessen Farbe verantwortlich ist. Dies wurde bewerkstelligt indem man zwei Oberflächen mit unterschiedlichen Lichtquellen bescheint hat und die Farben die wahrgenommen wurden unabhängig von den beiden Lichtquellen waren Dies hat man sich mit der Erregungsweise der Zapfen erklärt
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Was ist Blindsight/Blindsehen? = Zustand in dem das Wahrnehmen ohne Bewusstsein von Betroffenen beobachtet werden konnte, Auge ist gesund aber Schäden im primären visuellen Kortex und im okkzipitalen Kortex Wahrnehmen von Objekten, Bewegungen, Emotionen, einfachen Formen, Farben ohne diese bewusst wahrnehmen zu können Kann beidseitig als auch einseitig auftreten häufig nur der dorsale Pfad aktiviert => da visuelle Information nicht direkt verarbeitet logisch das ventraler Pfad inaktiv Blindsight zeigt, dass visuelle Wahrnehmung nicht immer bewusst abläuft! Beispiel: Patient mit einer Verletzung des primären visuellen Cortex leidet unter Blindsight/Blindsehen (Das Auge ist gesund, die Sehrinde verletzt). Diese Patienten können passend auf Stimuli reagieren, ohne bewusst zu sehen. (Häufig im 1.WK bei Soldaten). Beispiel: Versuche mit Blitzlichtern zeigten, dass Personen mit Blindsight/Rindenblindheit zwar intuitiv sagen konnten, aus welcher Richtung die Blitzlichter stammten, jedoch nicht sagen konnten, warum sie das wussten. Hier dürfte die Information wahrgenommen werden, jedoch nicht bewusst. Verarbeitung findet auch ohne bewusste Wahrnehmung statt. Was das bewusste Erleben betrifft, sind diese Menschen völlig blind. Sie nehmen visuelle Reize nicht mehr bewusst wahr. Sie weichen aber Gegenständen aus, zum Beispiel einem Stuhl, der im Zimmer und im Weg steht, und behaupten gleichzeitig, absolut nichts zu sehen. Dieses Phänomen gilt als Beleg dafür, daß die Sehfelder der Großhirnrinde für bewusstes Sehen unentbehrlich sind (Sehen). Subtypen:- Action-Blindsight => können nach Objekten im blinden Feld greifen- Attention Blindsight => können Objekte und Bewegung erfassen, aber können sie nicht sehen - Agnosopsia => bestreiten Gegenwart von Reiz; können Form und Wellenlänge unterscheiden Probleme: Es gibt große Unterschiede der blindsight patienten (deshalb auch die 3 subtypen)-. Nicht so gut vergleichbar...Schlussfolgerungen schwierig. Der bekannteste Blindsight Patient GY hat eine neue Verbindung zwischen unbeschädigten rechten, lateralen geniculate nucleus zu dem kontralateralen V5... also nicht immer gut übertragbar auf Normalbevölkerung, diese Verbindung existiert bei gesunden Menschen nicht. Auch wenn V1 generell beschädigt ist, es dürften noch „Inseln der Funktion“ übrig bleiben, sodass gewisse optische Wahrnehmungen noch möglich sind. Es dürfte weiters auch noch Bahnen geben, die ausgehend vom lateralen Genikulate den V1 übergehen und direkt in V4 oder V5 münden.
Welche Methoden gibt es um Blindsight zu untersuchen? Subjektive Berichte von Patienten, dass sie einige Stimuli nicht sehen können Forced-choice Test, in dem die Patienten auf den Reiz, den sie nicht sehen können, zeigen sollen (z.B. Blitze) oder raten (Stimulus präsent od abwesend) → Diagnose Blindsight = keine selbstberichtete Wahrnehmung von visuellen Reizen bei überzufällige Leistung im Forced-Choice Test Selbstberichte sind ein weniger sensitives Mittel für visuelle Wahrnehmung als forced-choice Tests Gelegentlich bekommt man den Eindruck, das blindsight, wie normales Sehen ist und nur der bewussten visuellen Erfahrung beraubt.Das stimmt aber nicht, weil Blindsight durch stark beeinträchtigte Fähigkeit Stimuli zu unterscheiden charakterisiert ist.
Was sind Okulomotorische Tiefencues? Konvergenz (bis 6 Meter): = Der Neigungswinkel der Augen.- Dieser ist speziell bei der Einschätzung von kurzen Distanzen wirksam. Es gilt, dass je stärker sich die Augen schräg stellen desto näher wird das Objekt empfunden. Wenn Augen stark konvergieren zum Beispiel wenn man schielt spürt man die Muskelspannung der Augen. Das Gehirn ist in der Lage die Muskelkontraktion als Nähe und die Enspannung als Tiefe zu interpretieren Akkomodation (20cm - 3m): = Muskelspannung um die Linse- Durch Kontraktion der Augenlinse kann das Bild auf der Netzhaut scharf gestellt werden. Ein Indikator für die Nähe eines Objekts bietet die Wölbung der Augenlinse, welche durch deren Kontraktion wichtige Information für das Gehirn liefert, das diese zur Distanzschätzung verarbeitet
Was ist Größenkonstanz? Die Größe eines Objekts erscheint gleich groß unabhängig davon ob dessen Bild auf der Netzhaut groß oder klein ist Zum Beispiel ist das retinale Bild einer Person relativ klein, weil diese weit entfernt ist trotzdem kann man diese als groß einschätzen
Was besagt die Größen-Distanz-Invarianz-Hypothese? Größendistanz: => Bezieht sich auf unsere Fähigkeit, die wahre Größe eines Objekts trotz Veränderungen der Größe seines retinalen Abbilds gleich wahrzunehmenz.B. wenn jemand auf dich zukommt, wird das retinale Bild immer größer, aber die Größe der Person scheint dieselbe zu bleiben. Relevante Faktoren: augenscheinliche Distanz eines Objekts ist besonders wichtig für das Schätzen der Objektgröße=> z.B. könnte ein Objekt als sehr groß geschätzt werden, auch wenn das retinale Bild klein ist, das Objekt dementsprechend weit entfernt ist. Der Grund warum Größenkonstanz oft nicht gezeigt wird, wenn wir von einem Hochhaus auf Objekte am Boden schauen ist, weil es uns schwer fällt, die Entfernung richtig einzuschätzen. Größe-Distanz-Invarianz-Hypothese (size-distance-invariance hypothesis; Kilpatrick & Ittelson, 1953): für die Größe eines retinalen Bildes gilt: die wahrgenommene Größe eines Objekts ist proportional zu seiner wahrgenommenen Distanz. (gilt eher für unbekannte als für bekannte Objekte).
Für was ist die 3D / Tiefenwahrnehmung wichtig? Unsere Umgebung ist dreidimensional. Wir müssen Entfernungen einschätzen können, wenn wir z.B. nach dem Telefonhörer greifen oder etwas in den Papierkorb werfen möchten. Das Bild im Auge hat wie eine Zeichnung auf Papier nur 2 Dimensionen => jedes Mal wenn man in die Tiefe sehen muss, ist man mit einer prinzipiellen Mehrdeutigkeit konfrontiert- die Tiefe, die man sieht, muss jedes Mal konstruiert werden (zB die Höhe und Entfernung von Stufen bei einer Treppe einschätzen- zur Steuerung der Beinmuskulatur) > Entfernungen abschätzen!
Was ist optische Ataxie und visuelle Agnosie? Optische Ataxie: - tritt bei Beschädigung des dorsalen Pfades auf (verantwortlich f. visuell-geleitete Handlungen). - Betroffene haben Probleme visuell geleitete Bewegungen auszuführen- trotz intaktem Sehvermögen und Fähigkeit Gliedmaßen zu bewegen.- Vision-for action ist beeinträchtigt => Betroffene haben z. B. Probleme damit Objekte zu ergreifen. - Haben häufiger Probleme bei der Ausführung von Bewegungen, seltener bei deren Planung => häufig ist der ventrale Pfad bei der Planung involviert, deshalb nicht verwunderlich Visuelle Agnosie: - Schäden im ventralen Pfad- Probleme mit Objekterkennung obwohl die visuelle Information den Kortex erreicht- Keine Probleme von visuell geleiteten Handlungen, da dorsaler Pfad intakt
Was ist das rezeptive Feld? Das ist jene Region der Retina, in dem das darauf einfallende Licht die Aktivität von bestimmten Neuronen beeinflusst
Was ist laterale Inhibition Ist dadurch gekennzeichnet, dass wir Helligkeitsunterschiede wahrnehmen können. Wird durch die Aktivität eines Neurons und der Inhibition eines anderen Neurons hervorgerufen. Laterale Inhibition ist deshalb nützlich, weil sie den Kontrast an den Kanten von Objekten erhöht, was dazu führt, dass man die Trennlinien zwischen Objekten besser erkennen kann.
Unterschiede zwischen einfachen Zellen und komplexen Zellen 1. Einfache Zellen sind sogenannte on und off Zellen. Die je nachdem wo das Licht auf die Retina fällt feuern oder nicht feuern Wenn das Licht auf das Zentrum des rezeptiven Feldes einer On Zelle trifft, feuern ihre Synapsen und wenn sie auf die Peripherie der rezeptiven Feldes der Zelle trifft kommt es zu einer off Reaktion Reagieren auf dunkle Balken in einem hellen Feld und auf helle Balken in einem dunklen Feld oder reagieren auf gerade Linien zwischen hellen und dunklen Flächen Reagieren nur auf Reize in einer bestimmten Orientierung 2. Komplexe Zellen reagieren nur auf geradlinige Reize und auf sich bewegende Konturen und wird von vielen einfachen Zellen angetrieben